DE102012209034A1 - Electronic module and method for producing such an electronic module, and electronic control unit with such an electronic module - Google Patents

Electronic module and method for producing such an electronic module, and electronic control unit with such an electronic module Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Elektronikmodul (100) mit einem Moldgehäuse (400) insbesondere zur Verwendung an einem Steuergerät (800) mit elektrischen Anschlusselementen (500) und mit einer ersten Seite (110) und einer davon abgewandten zweiten Seite (120), wobei das Elektronikmodul (100) an der ersten Seite (110) ein Basiselement (210) aufweist, wobei wenigstens ein elektrisches und/oder elektronisches Bauelement (300, 310) mittelbar oder unmittelbar mit dem Basiselement (210) mechanisch und wärmeleitend verbunden ist, wobei das wenigstens eine elektrische und/oder elektronische Bauelement (300) mittelbar oder unmittelbar mit den elektrischen Anschlusselementen (500) elektrisch verbunden ist, wobei wenigstens eine Moldmasse (410) das wenigstens eine elektrische und/oder elektronische Bauelement (300, 310) umhüllt und das Basiselement (210) an der ersten Seite (110) des Elektronikmoduls (100) teilweise von der Umhüllung mit Moldmasse (410) ausgenommen ist und wobei die elektrischen Anschlusselemente (500) aus dem Moldgehäuse (400) herausgeführt sind. Um einer durch Biegung des Moldgehäuses (400) aufgrund einer durch das Basiselement (210) und die damit verbundenen Komponenten in der Moldmasse (410) erzeugten mechanischen Spannung an der ersten Seite (110) des Elektronikmoduls (100) bei einer thermischen Belastung entgegen zu wirken und damit die Lebensdauer und Belastungsgrenzen des Elektronikmoduls (100) zu verbessern, ist dabei vorgesehen, dass das Elektronikmodul (100) wenigstens ein Topelement (220) mit einer ersten dem Basiselement (210) zugewandten Seite (221) und einer davon abgewandten zweiten Seite (222) aufweist, wobei die wenigstens eine Moldmasse (410) wenigstens die erste Seite (221) des Topelements (220) vollständig bedeckt.The invention relates to an electronic module (100) having a mold housing (400), in particular for use on a control device (800) with electrical connection elements (500) and with a first side (110) and a second side (120) remote therefrom, wherein the electronic module (100) has on the first side (110) a base element (210), wherein at least one electrical and / or electronic component (300, 310) is directly or indirectly mechanically and thermally conductively connected to the base element (210), the at least one electrical and / or electronic component (300) is electrically or indirectly directly connected to the electrical connection elements (500), wherein at least one molding compound (410) surrounds the at least one electrical and / or electronic component (300, 310) and the base element (210 ) is at the first side (110) of the electronic module (100) partially excluded from the envelope with molding compound (410) and wherein the electrical Connection elements (500) are led out of the mold housing (400). In order to counteract a mechanical stress on the first side (110) of the electronic module (100) caused by bending of the mold housing (400) due to a mechanical stress generated by the base element (210) and the components associated therewith in the molding compound (410) during a thermal load and thus to improve the service life and load limits of the electronic module (100), it is provided that the electronic module (100) has at least one top element (220) with a first side (221) facing the base element (210) and a second side (FIG. 222), wherein the at least one molding compound (410) completely covers at least the first side (221) of the top element (220).

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft ein Elektronikmodul mit einem Moldgehäuse, insbesondere zur Verwendung an einem Steuergerät mit den Merkmalen des Oberbegriffs des unabhängigen Vorrichtungsanspruchs und ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Elektronikmoduls, sowie ein elektronisches Steuergerät mit einem Elektronikmodul.The invention relates to an electronic module with a mold housing, in particular for use on a control device having the features of the preamble of the independent device claim and a method for producing such an electronic module, and to an electronic control device with an electronic module.

Ein Elektronikmodul mit einem Moldgehäuse mit den Merkmalen des Oberbegriffs des unabhängigen Anspruchs ist aus der DE 40 17 697 A1 bekannt.An electronics module with a mold housing having the features of the preamble of the independent claim is known from DE 40 17 697 A1 known.

Elektronische Steuergeräte sind in der Regel großen mechanischen, physikalischen und chemischen Belastungen ausgesetzt, z.B. durch Handling, durch Vibrationen, durch große Temperaturunterschiede, durch Feuchtigkeit oder auch durch den Angriff fluider Medien, wie z.B. Öle. Die in elektronischen Steuergeräten angeordneten Elektronikmodule, insbesondere deren elektrische und/oder elektronische Bauelemente, sind üblicherweise sehr empfindlich gegen derartige äußere Einwirkungen und müssen davor zuverlässig geschützt werden. Daher werden die elektrischen und/oder elektronischen Bauelemente (z.B. Leistungshalbleiter, anwenderspezifische Integrierte Schaltkreise (ASICs), Sensoren, Operationsverstärker, Kondensatoren, usw.) in den Elektronikmodulen häufig auf Substraten angeordnet und die bestückten Substrate werden anschließend in einem Transfermoldverfahren von einem Moldgehäuse aus Moldmasse, einem duroplastischen Epoxidharz mit Füllstoffen, umgeben. Für die zuverlässige Funktionalität der Elektronikmodule in einem Steuergerät ist auch die Abfuhr der Wärme (Entwärmung) von Wärme erzeugenden elektrischen und/oder elektronischen Bauelementen im Elektronikmodul ein wichtiger Aspekt. Die in einem Moldgehäuse verwendeten Moldmaterialien bestehen je nach Einsatzzweck typischerweise aus ca. 10% Polymermaterial und ca. 90% Füllstoffen, wie z.B. SiO2, Al2O3, sowie Spuren von Materialien wie Trennmitteln, Ruß, etc. Die physikalischen und mechanischen Eigenschaften der Moldmasse (z.B. Ausdehnungskoeffizient, Wärmeleitfähigkeit, etc.) werden neben der Art der Epoxidharze vor allem durch den Füllgrad mit Füllstoffen und die Art der Füllstoffe bestimmt. Standardmoldmassen weisen in der Regel Füllstoffe aus SiO2 auf und haben dementsprechend eine schlechte Wärmeleitfähigkeit von ca. 1 W/(m·K). Falls das Elektronikmodul Wärme erzeugende elektrische und/oder elektronische Bauelemente, beispielsweise Leistungshalbleiter, aufweist, ist es demnach bei Moldgehäusen aus Standardmoldmasse unvorteilhaft, wenn das Elektronikmodul vollständig mit Moldmasse umhüllt ist.Electronic control devices are typically exposed to high mechanical, physical and chemical stresses, e.g. by handling, by vibrations, by large temperature differences, by moisture or by the attack of fluid media, such as. Oils. The electronic modules arranged in electronic control units, in particular their electrical and / or electronic components, are usually very sensitive to such external influences and must be reliably protected from them. Therefore, the electrical and / or electronic components (eg power semiconductors, user-specific integrated circuits (ASICs), sensors, operational amplifiers, capacitors, etc.) are often arranged on substrates in the electronic modules and the assembled substrates are then in a transfer molding process of a Moldgehäuse from molding compound , a thermosetting epoxy resin with fillers, surrounded. For the reliable functionality of the electronic modules in a control unit, the dissipation of the heat (heat dissipation) of heat-generating electrical and / or electronic components in the electronic module is an important aspect. The mold materials used in a mold housing typically consist of about 10% polymer material and about 90% fillers, e.g. SiO2, Al2O3, as well as traces of materials such as release agents, carbon black, etc. The physical and mechanical properties of the molding compound (eg expansion coefficient, thermal conductivity, etc.) are determined in addition to the type of epoxy resins mainly by the degree of filling with fillers and the type of fillers , Standard mullions generally have fillers of SiO 2 and accordingly have a poor thermal conductivity of about 1 W / (m · K). If the electronic module has heat-generating electrical and / or electronic components, for example power semiconductors, then it is unfavorable in the case of mold housings made of standard gold compound if the electronic module is completely encased with molding compound.

In der DE 40 17 697 wird daher vorgeschlagen, das Elektronikmodul mit seinem Moldgehäuse so auszubilden, dass ein als Wärmesenke dienendes Basiselement (ein wärmeleitender Körper), das mit dem Wärme erzeugenden Bauelement verbunden ist, so von der Moldmasse umgeben ist, dass das Basiselement an der Unterseite des Elektronikmoduls von der Umhüllung mit Moldmasse ausgenommen ist. Ein solches Moldgehäuse, in dem ein Basiselement an der Unterseite des Elektronikmoduls von der Umhüllung mit Moldmasse ausgenommen ist wird üblicherweise als Exposed-Pad-Moldgehäuse bezeichnet.In the DE 40 17 697 Therefore, it is proposed to form the electronics module with its mold housing so that serving as a heat sink base element (a heat-conducting body), which is connected to the heat-generating component is so surrounded by the molding compound, that the base member at the bottom of the electronic module of the Enclosed with molding compound is excluded. Such a mold housing in which a base element on the underside of the electronic module is excluded from the envelope with molding compound is commonly referred to as Exposed Pad Mold Housing.

In solchen Exposed-Pad-Moldgehäusen treten bei Temperaturunterschieden im Betrieb häufig thermische Spannungen auf, die zu einer unerwünschten Durchbiegung des Moldgehäuses führen können. Die thermischen Spannungen resultieren aus den unterschiedlichen Temperaturausdehnungskoeffizienten (CTE für coefficient of thermal expansion) der für das Basiselement und die Moldmasse verwendeten Materialien. Für das Basiselement wird dabei typischerweise Kupfer verwendet. Das polymere Moldmaterial weist typischerweise einen temperaturabhängigen CTE auf, der von der Glasübergangstemperatur (Tg) abhängt, Tg liegt dabei üblicherweise im Bereich um 120°C. So beträgt beispielsweise der CTE für Kupfer: α ≈ 16·10–6/K, für Moldmasse sind typische Werte α1(T < Tg) ≈ 8...17·10–6/K und α2(T > Tg) ≈ 34...68·10–6/K. In Exposed-Pad-Moldgehäusen sind die Elemente mit den unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten bauartbedingt nicht symmetrisch im Moldgehäuse angeordnet. Daher führt der Unterschied in den CTEs der verschiedenen, miteinander verbundenen Materialien, insbesondere bei Temperaturen, die niedriger sind als die Moldtemperatur (ca. 175°C) bei der Herstellung des Moldgehäuses, besonders aber bei Einsatztemperaturen, die im Bereich von –60°C bis +60°C liegen, dann zu einer durch thermische Spannungen induzierten Durchbiegung des Moldgehäuses (sog. Warpage). Dabei nimmt die Durchbiegung mit zunehmenden Längenabmessungen des Exposed-Pad-Moldgehäuses zu.In such exposed-pad mold housings occur during temperature differences during operation often thermal stresses that can lead to an undesirable deflection of the mold housing. The thermal stresses result from the different coefficients of thermal expansion (CTE) of the materials used for the base element and the molding compound. Copper is typically used for the base element. The polymeric molding material typically has a temperature-dependent CTE, which depends on the glass transition temperature (T g ), T g is usually in the range of 120 ° C. For example, the CTE for copper is: α ≈ 16 × 10 -6 / K, for molding material typical values are α 1 (T <T g ) ≈ 8 ... 17 × 10 -6 / K and α 2 (T> T g ) ≈ 34 ... 68 · 10 -6 / K. In Exposed Pad Mold Housing, the elements with the different coefficients of expansion are not symmetrically arranged in the mold housing due to the design. Therefore, the difference in the CTEs of the various materials bonded together, especially at temperatures lower than the mold temperature (about 175 ° C) in the manufacture of the mold housing, but especially at operating temperatures in the range of -60 ° C. to + 60 ° C, then to a induced by thermal stresses deflection of the mold housing (so-called Warpage). The deflection increases with increasing length dimensions of the Exposed Pad Mold Housing.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Gegenüber dem Stand der Technik weist die Vorrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs den Vorteil auf, dass einer Durchbiegung des Moldgehäuses des Elektronikmoduls auf Grund thermischer Belastungen auf einfache und kostengünstige Art und Weise entgegengewirkt wird, die Entwärmung des Elektronikmoduls verbessert wird und dass infolge der beiden Vorteile die Lebensdauer und der thermische Einsatzbereich des Elektronikmoduls erhöht wird.Compared with the prior art, the device with the features of the independent claim has the advantage that a deflection of the mold housing of the electronic module due to thermal stresses in a simple and cost-effective manner is counteracted, the cooling of the electronic module is improved and that due to the two Advantages the life and the thermal application range of the electronic module is increased.

Erfindungsgemäß wird ein Elektronikmodul mit einem Moldgehäuse, insbesondere zur Verwendung an einem Steuergerät, vorgeschlagen, wobei das Elektronikmodul elektrische Anschlusselemente sowie eine erste Seite und eine davon abgewandte zweite Seite aufweist, wobei das Elektronikmodul an der ersten Seite ein Basiselement aufweist, wobei wenigstens ein elektrisches und/oder elektronisches Bauelement mittelbar oder unmittelbar mit dem Basiselement mechanisch und wärmeleitend verbunden ist, wobei das wenigstens eine elektrische und/oder elektronische Bauelement mittelbar oder unmittelbar mit den elektrischen Anschlusselementen elektrisch verbunden ist, wobei wenigstens eine Moldmasse das wenigstens eine elektrische und/oder elektronische Bauelement umhüllt und das Basiselement an der ersten Seite des Elektronikmoduls teilweise von der Umhüllung mit Moldmasse ausgenommen ist und wobei die elektrischen Anschlusselemente aus dem Moldgehäuse herausgeführt sind. Erfindungsgemäß weist das Elektronikmodul wenigstens ein Topelement, insbesondere genau ein Topelement, mit einer ersten, dem Basiselement zugewandten Seite und einer davon abgewandten zweiten Seite auf, wobei die wenigstens eine Moldmasse wenigstens die erste Seite des Topelements vollständig bedeckt. According to the invention, an electronic module with a mold housing, in particular for use on a control unit, proposed, wherein the electronic module has electrical connection elements and a first side and a second side facing away therefrom, wherein the electronic module on the first side has a base element, wherein at least one electrical and / or electronic component is directly or indirectly connected to the base member mechanically and thermally conductive, wherein the at least one electrical and / or electronic component is directly or indirectly electrically connected to the electrical connection elements, wherein at least one molding compound, the at least one electrical and / or electronic component wrapped and the base member on the first side of the electronic module is partially excluded from the envelope with molding compound and wherein the electrical connection elements are led out of the mold housing. According to the invention, the electronic module has at least one top element, in particular exactly one top element, with a first side facing the base element and a second side facing away from it, wherein the at least one molding compound completely covers at least the first side of the top element.

Vorteilhaft bewirkt das Topelement eine Symmetrisierung des Moldgehäuses, was sich besonders vorteilhaft auf die thermischen Spannungen bei thermischer Belastung des Moldgehäuses auswirkt. Denn dadurch wird vorteilhaft erreicht, dass einer Durchbiegung des Elektronikmoduls bei thermischer Belastung auf Grund der unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten insbesondere des Basiselements und der Moldmasse entgegengewirkt wird und somit die Gefahr einer Rissbildung im Moldgehäuse, der Delamination des Basiselements oder der Ablösung der elektrischen Verbindung des Elektronikmoduls zum Steuergerät verringert wird. Dadurch, dass das Topelement an der zweiten Seite des Elektronikmoduls angeordnet ist kann besonders vorteilhaft auch eine verbesserte Entwärmung des Elektronikmoduls bewirkt werden verglichen mit einem Elektronikmodul, bei dem in der Moldmassenumhüllung auf der zweiten Seite kein Topelement vorhanden ist.Advantageously, the top element causes a symmetrization of the mold housing, which has a particularly advantageous effect on the thermal stresses under thermal load of the mold housing. For this is advantageously achieved that a deflection of the electronic module is counteracted under thermal stress due to the different expansion coefficients, in particular of the base member and the molding compound and thus the risk of cracking in the housing housing, the delamination of the base member or the replacement of the electrical connection of the electronic module to the controller is reduced. As a result of the fact that the top element is arranged on the second side of the electronic module, improved cooling of the electronic module can also be effected in a particularly advantageous manner compared with an electronic module in which no top element is present in the mold mass envelope on the second side.

Vorteilhafte Ausbildungen und Weiterentwicklungen der Erfindung werden durch die in den abhängigen Ansprüchen angegebenen Maßnahmen ermöglicht. Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ergibt sich dadurch, dass die zweite Seite des Topelements wenigstens teilweise von der Umhüllung mit Moldmasse ausgenommen ist. Dadurch wird vorteilhaft erreicht, dass das Topelement besonders gut zur Entwärmung des Elektronikmoduls geeignet ist.Advantageous embodiments and further developments of the invention are made possible by the measures specified in the dependent claims. A particularly advantageous embodiment of the invention results from the fact that the second side of the top element is at least partially excluded from the envelope with molding compound. This advantageously ensures that the top element is particularly well suited for cooling the electronic module.

Vorteilhafterweise dient das Basiselement des Elektronikmoduls als Wärmesenke wenn das wenigstens eine elektrische und/oder elektronische Bauelement im Betrieb Wärme erzeugt, das Topelement kann dabei besonders vorteilhaft zusätzlich als zweite Wärmesenke dienen.Advantageously, the base element of the electronic module serves as a heat sink when the at least one electrical and / or electronic component generates heat during operation, the top element can additionally advantageously serve as a second heat sink.

Dadurch, dass zwischen Basiselement und Topelement wenigstens ein Abstandshalter und vorzugsweise mehrere Abstandshalter angeordnet sind, die an dem Basiselement festgelegt sind wird vorteilhaft erreicht, dass das Topelement fertigungssicher im richtigen Abstand von dem Basiselement beabstandet ist, besonders vorteilhaft derart beabstandet, dass das Topelement die elektrischen und/oder elektronischen Bauelemente sowie deren elektrische Verbindungselemente (z.B. Bonddrähte) nicht berührt. Weiterhin kann dadurch besonders vorteilhaft erreicht werden, dass die zweite Seite des Topelements beim Moldprozess wenigstens teilweise von der Umhüllung mit Moldmasse ausgenommen bleibt, wenn dies so beabsichtigt ist.Characterized in that between the base member and top element at least one spacer and preferably a plurality of spacers are arranged, which are fixed to the base member is advantageously achieved that the top element is spaced production safely at the correct distance from the base member, particularly advantageously spaced such that the top element, the electrical and / or electronic components and their electrical connection elements (eg, bonding wires) not touched. Furthermore, it can be achieved particularly advantageously that the second side of the top element during the molding process remains at least partially excluded from the envelope with molding compound, if so intended.

Erfindungsgemäß kann das Topelement, das Basiselement und der wenigstens eine Abstandshalter einstückig aus Metall gebildet sein und der wenigstens eine Abstandshalter durch einen gebogenen Verbindungssteg von Topelement und Basiselement gebildet werden. Dadurch wird besonders vorteilhaft bewirkt, dass der Fertigungsprozess mit besonders wenigen Teilen besonders einfach gestaltet werden kann.According to the invention, the top element, the base element and the at least one spacer can be integrally formed from metal and the at least one spacer can be formed by a curved connecting web of top element and base element. This has the particularly advantageous effect that the manufacturing process can be made particularly simple with very few parts.

Erfindungsgemäß kann das wenigstens eine elektrische und/oder elektronische Bauelement auf einem Trägersubstrat angeordnet sein, wobei das Trägersubstrat mit dem Basiselement eine Verbindungseinheit bildet. Dadurch wird besonders vorteilhaft einerseits erreicht, dass die elektrischen und/oder elektronischen Anforderungen des Elektronikmoduls an die elektrische Verschaltung, sowie die Anforderungen hinsichtlich der mechanischen Festlegung der elektrischen und/oder elektronischen Bauelemente (beispielsweise durch Kleben, Löten, Bonden und dergleichen) durch eine geeignete Wahl des Trägersubstrats erzielt werden können. Andererseits wird dadurch vorteilhaft erreicht, dass die Anforderungen an die Entwärmung der elektrischen und/oder elektronischen Bauelemente durch eine geeignete Wahl des mit dem Trägersubstrat eine Einheit bildenden Basiselements sichergestellt werden können. Besonders vorteilhaft kann durch eine geeignete Kombination aus Basiselement und Trägersubstrat auch erreicht werden, dass die Durchbiegung des Elektronikmoduls bei thermischer Belastung minimiert wird.According to the invention, the at least one electrical and / or electronic component can be arranged on a carrier substrate, wherein the carrier substrate forms a connection unit with the base element. This is achieved on the one hand particularly advantageous that the electrical and / or electronic requirements of the electronic module to the electrical interconnection, and the requirements for the mechanical definition of the electrical and / or electronic components (for example, by gluing, soldering, bonding and the like) by a suitable Choice of the carrier substrate can be achieved. On the other hand, this advantageously achieves that the requirements for the heat dissipation of the electrical and / or electronic components can be ensured by a suitable choice of the base element forming a unit with the carrier substrate. Particularly advantageously, it can also be achieved by a suitable combination of base element and carrier substrate that the deflection of the electronic module is minimized under thermal stress.

Dadurch, dass das Basiselement von einer ersten Moldmasse bedeckt ist und das wenigstens eine elektrische und/oder elektronische Bauelement und das Topelement mit einer zweiten Moldmasse in Berührung steht, wobei die zweite Moldmasse aus einem vom Material der ersten Moldmasse verschiedenen Material besteht, wird vorteilhaft erreicht, dass die Entwärmung des Elektronikmoduls verbessert wird. Besonders vorteilhaft wird die Entwärmung des Elektronikmoduls verbessert, wenn das Moldmaterial der zweiten Moldmasse eine besonders gute Wärmeleitfähigkeit aufweist, insbesondere eine Wärmeleitfähigkeit größer als 2 W/(m·K).Characterized in that the base member is covered by a first molding compound and the at least one electrical and / or electronic component and the top member is in contact with a second molding compound, wherein the second molding compound consists of a material different from the material of the first molding material, is advantageously achieved that the cooling of the electronic module is improved. The cooling of the electronic module is particularly advantageously improved if the molding material of the second molding compound has a particularly good thermal conductivity, in particular a thermal conductivity greater than 2 W / (m · K).

In einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfasst das Basiselement und/oder das Topelement eine Keramik, Aluminium, Kupfer, eine Kupferlegierung, Stahl, eine Stahllegierung oder ein Carbonfasermaterial. Dadurch wird eine vorteilhafte Entwärmung des Elektronikmoduls bewirkt. Weiterhin lässt sich besonders vorteilhaft die Durchbiegung minimieren bei einer geeigneten Materialkombination der Moldmasse, sowie der Materialien des Basiselements und des Topelements, die die unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten berücksichtigt. Eine besonders vorteilhafte Entwärmung des Elektronikmoduls wird dadurch sichergestellt, dass das Basiselement und/oder das Topelement eine Wärmeleitfähigkeit von mehr als 8 W/(m·K) aufweist.In a particularly advantageous development of the invention, the base element and / or the top element comprises a ceramic, aluminum, copper, a copper alloy, steel, a steel alloy or a carbon fiber material. As a result, an advantageous cooling of the electronic module is effected. Furthermore, the deflection can be particularly advantageously minimized with a suitable material combination of the molding compound, as well as the materials of the base element and of the top element, which takes into account the different coefficients of expansion. A particularly advantageous cooling of the electronic module is ensured by the fact that the base element and / or the top element has a thermal conductivity of more than 8 W / (m · K).

Dadurch, dass das Topelement bei einer thermischen Belastung an der zweiten Seite des Elektronikmoduls eine mechanische Spannung erzeugt, die einer Durchbiegung des Moldgehäuses auf Grund einer durch das Basiselement und die damit verbundenen Komponenten in der Moldmasse erzeugten mechanischen Spannung an der ersten Seite des Elektronikmoduls entgegenwirkt, wird vorteilhaft eine Verbesserung der Lebensdauer des Elektronikmoduls erreicht und der thermische Einsatzbereich des Elektronikmoduls vergrößert. Besonders vorteilhaft wird dabei die Gefahr einer Rissbildung im Moldgehäuse, der Delamination des Basiselements oder einer Ablösung der elektrischen Verbindung des Elektronikmoduls zum Steuergerät verringert.Characterized in that the top element generates a mechanical stress on a thermal load on the second side of the electronic module, which counteracts a deflection of the mold housing due to a generated by the base member and the associated components in the molding compound mechanical stress on the first side of the electronic module is advantageously achieved an improvement in the life of the electronic module and increases the thermal application of the electronic module. In this case, the risk of crack formation in the housing housing, the delamination of the base element or a detachment of the electrical connection of the electronic module to the control unit is particularly advantageously reduced.

Erfindungsgemäß kann ein Steuergerät mit dem Elektronikmodul so verbunden werden, dass das Elektronikmodul in einer Aussparung einer Steuergerät-Leiterplatte mit dem Basiselement an einem Kühlkörper anliegt und die elektrischen Anschlusselemente des Elektronikmoduls mit der Steuergerät-Leiterplatte elektrisch kontaktiert sind. Dadurch wird besonders vorteilhaft eine Ableitung der Wärme des Elektronikmoduls durch das Basiselement an den als Wärmesenke dienenden Kühlkörper des Steuergeräts bewirkt.According to the invention, a control unit can be connected to the electronic module such that the electronic module rests in a recess of a control unit printed circuit board with the base element on a heat sink and the electrical connection elements of the electronic module are electrically contacted with the control unit printed circuit board. As a result, a dissipation of the heat of the electronic module is effected by the base member to the heatsink of the control unit serving as a heat sink particularly advantageous.

Gegenüber dem Stand der Technik weist das Verfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Verfahrensanspruchs den Vorteil auf, dass auf eine einfache und kostengünstige Art ein Elektronikmodul hergestellt werden kann, das einer Durchbiegung des Moldgehäuses des Elektronikmoduls auf Grund thermischer Belastungen entgegenwirkt, das die Entwärmung verbessert und infolge der beiden Vorteile eine höhere Lebensdauer und einen größeren Einsatzbereich aufweist. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass elektrische Anschlusselemente und ein Basiselement, mit dem wenigstens ein elektrisches und/oder elektronisches Bauelement mittelbar oder unmittelbar mechanisch und wärmeleitend verbunden ist, in einen Hohlraum einer geöffneten Werkzeugform eingelegt werden. Ebenso wird ein Topelements mit einer ersten, dem Basiselement zugewandten Seite und einer davon abgewandten zweiten Seite in den Hohlraum der geöffneten Werkzeugform eingelegt. Danach wird wenigstens eine Moldmasse aus einem ersten Material bereitgestellt und die ersten Moldmasse in wenigstens einen ersten Moldmassenspeicher des Formwerkzeugs eingelegt. Daraufhin wird das Formwerkzeug geschlossen und die wenigstens eine Moldmasse aus dem wenigstens einen ersten Moldmassenspeicher in den Hohlraum des Formwerkzeugs während oder nach dem Schließen des Formwerkzeugs zugeführt, wobei die wenigstens eine Moldmasse das wenigstens eine elektrische und/oder elektronische Bauelement umhüllt und das Basiselement an der ersten Seite des Elektronikmoduls teilweise von der Umhüllung mit Moldmasse ausgenommen ist und wobei die elektrischen Anschlusselemente aus dem Moldgehäuse herausgeführt sind und wobei die wenigstens eine Moldmasse wenigstens die erste Seite des Topelements vollständig bedeckt.Compared to the prior art, the method with the features of the independent method claim has the advantage that an electronic module can be produced in a simple and cost-effective manner, which counteracts a deflection of the mold housing of the electronic module due to thermal stresses, which improves the heat dissipation and consequently the two advantages has a longer life and a wider range of applications. This is inventively achieved in that electrical connection elements and a base member to which at least one electrical and / or electronic component is directly or indirectly mechanically and thermally conductively connected, are inserted into a cavity of an open mold. Likewise, a top element with a first side facing the base element and a second side facing away from it is inserted into the cavity of the opened tool mold. Thereafter, at least one molding compound is provided from a first material and the first molding compound is inserted into at least one first molding material reservoir of the molding tool. Thereafter, the mold is closed and the at least one molding compound from the at least one first Moldmassenspeicher supplied into the cavity of the mold during or after closing of the mold, wherein the at least one molding compound enclosing the at least one electrical and / or electronic component and the base member to the The first side of the electronic module is partially excluded from the envelope with molding compound and wherein the electrical connection elements are led out of the mold housing and wherein the at least one molding compound completely covers at least the first side of the top element.

Eine vorteilhafte Weiterentwicklungen des erfindungsgemäßen Verfahrens ergibt sich dadurch, dass vor dem Einlegen des Topelements wenigstens ein Abstandshalter mittelbar oder unmittelbar auf dem Basiselement festgelegt wird und das Topelement anschließend auf dem wenigstens einen Abstandshalter positioniert wird. Dadurch wird besonders vorteilhaft erreicht, dass auch Topelemente aus nicht plastisch verformbaren Materialien (z.B. aus Keramik oder Carbonfasern) einfach und kostengünstig so im Hohlraum des geöffneten Werkzeugs positioniert werden können, dass die Ausbildung des Moldgehäuses in einem einzigen Moldschritt erfolgen kann. Besonders vorteilhaft wird dadurch erreicht, dass das Topelement im Moldgehäuse auf diese Weise besonders positionsgenau angeordnet werden kann.An advantageous developments of the method according to the invention results from the fact that at least one spacer is set directly or indirectly on the base element before inserting the top element and the top element is subsequently positioned on the at least one spacer. In this way, it is achieved particularly advantageously that top elements made of non-plastically deformable materials (for example made of ceramic or carbon fibers) can be simply and inexpensively positioned in the cavity of the opened tool in such a way that the formation of the mold housing can take place in a single molding step. It is thereby achieved in a particularly advantageous manner that the top element in the mold housing can be arranged in a particularly accurate position in this way.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.Embodiments of the invention are illustrated in the drawings and are explained in more detail in the following description.

Es zeigen:Show it:

1a einen Querschnitt eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Elektronikmoduls mit einer von der Moldumhüllung ausgenommenen zweiten Seite des Topelements; 1a a cross section of an embodiment of an inventive Electronic module with a second side of the top element which is removed from the mold envelope;

1b einen Querschnitt eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Elektronikmoduls, bei dem Abstandshalter mittelbar auf dem Basiselement festgelegt sind und das Topelement auf den Abstandshaltern positioniert ist; 1b a cross section of an embodiment of an electronic module according to the invention, in which spacers are fixed indirectly on the base member and the top member is positioned on the spacers;

1c einen Querschnitt eines weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels eines Elektronikmoduls, bei dem zwei Topelemente vorgesehen sind und die elektrischen Anschlusselemente auf der ersten Seite des Elektronikmoduls enden; 1c a cross section of another embodiment of an electronic module according to the invention, in which two top elements are provided and the electrical connection elements terminate on the first side of the electronic module;

1d einen Querschnitt eines weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels eines Elektronikmoduls, bei dem das bestückte Substrat ein aus der Moldumhüllung herausragendes Basiselement ist und bei dem das Basiselement und das Topelement einstückig ausgeführt sind; 1d a cross section of another embodiment of an electronic module according to the invention, in which the assembled substrate is a protruding from the Moldummüllung base member and in which the base member and the top member are made in one piece;

2 einen Querschnitt eines weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels eines Elektronikmoduls mit einem von der Moldmasse vollständig umschlossenen Topelement; 2 a cross section of another embodiment of an electronic module according to the invention with a fully enclosed by the molding compound top element;

3 einen Querschnitt durch einen Teil eines Steuergeräts, mit dem ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel des Elektronikmoduls mechanisch und elektrisch verbunden ist. 3 a cross section through a portion of a control device to which an inventive embodiment of the electronic module is mechanically and electrically connected.

4 einen Querschnitt durch ein Formwerkzeug bei der Herstellung des erfindungsgemäßen Elektronikmoduls. 4 a cross section through a mold in the manufacture of the electronic module according to the invention.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

In 1a ist ein Querschnitt in x-z-Richtung eines Ausführungsbeispiels eines Elektronikmoduls (100) zur Verwendung an einem elektronischen Steuergerät (900) dargestellt. Neben der Figur ist schematisch ein Koordinatensystem mit der willkürlich festgelegten Lage der drei Raumrichtungen x, y, und z dargestellt. Ein solches Elektronikmodul (100) kann beispielsweise an elektronischen Steuergeräten (900) zum Einsatz kommen. Insbesondere kann es zur Verwendung an Steuergeräten (900) aus verschiedenen Bereichen eingesetzt werden, z.B. an Steuergeräten für die Getriebesteuerung im Kraftfahrzeugbau, aber auch im Batteriemanagement, sowie z.B. mit Leistungshalbleitern versehen in Anwendungen für Elektroantriebe und Hybridfahrzeuge, ohne auf solche Anwendungen beschränkt zu sein. Das Elektronikmodul (100) kann sich dabei in x- und y-Richtung über eine Länge von mehreren Zentimetern erstrecken. Die 1a zeigt ein Elektronikmodul (100) mit einem Moldgehäuse (400), das eine erste Seite (110) und eine davon abgewandte zweite Seite (120), sowie elektrische Anschlusselemente (500) aufweist. Die elektrischen Anschlusselemente (500) sind im dargestellten Ausführungsbeispiel als metallische Leiterstreifen ausgeführt, die seitlich aus dem Elektronikmodul (100) herausragen. Im Elektronikmodul (100) befindet sich ferner ein Trägersubstrat (600). Das Trägersubstrat (600) kann dabei beispielsweise eine Leiterplatte (602), ein Keramiksubstrat (604) oder auch ein metallisches Stanzgitter (606) sein. Auf dem Substrat sind elektrische und/oder elektronische Bauelemente (300) und elektrische und/oder elektronische Bauelemente (310), die im Betrieb Wärme erzeugen, angeordnet. Dabei kann es sich bei den Bauelementen (300, 310) um passive Bauelemente, wie z.B. Widerstände, Kondensatoren, Spulen und dergleichen handeln, es sind aber auch andere Bauelemente denkbar, wie z.B. Sensoren, anwenderspezifische integrierte Schaltkreise (ASICs), Leistungshalbleiter, Operationsverstärker und dergleichen. Diese Bauelemente (300, 310) können direkt elektrisch mit dem Trägersubstrat (600) verbunden sein, beispielsweise durch Auflöten oder durch das Aufkleben mit leitfähigem Klebstoff. Sie können jedoch auch mechanisch durch beispielsweise eine Klebung an dem Trägersubstrat (600) festgelegt sein und durch elektrische Verbindungselemente (350) wie z.B. Bonddrähte und dergleichen mit dem Trägersubstrat (600) elektrisch kontaktiert sein. Zumindest die im Betrieb Wärme erzeugenden elektrischen und/oder elektronischen Bauelemente (310) sind mit dem Trägersubstrat auch wärmeleitend verbunden. Das Trägersubstrat (600) ist im dargestellten Ausführungsbeispiel auf ein Basiselement (210) montiert, wobei das Basiselement (210) an der ersten Seite (110) des Elektronikmoduls (100) angeordnet ist. Dabei ist das Trägersubstrat (600) derart auf dem Basiselement (210) festgelegt, dass ein guter Wärmeübertrag zwischen dem Trägersubstrat (600) und dem Basiselement (210) gewährleistet ist. Besonders bevorzugt wird das Trägersubstrat (600) auf dem Basiselement (210) mit einer Wärmeleitpaste oder mit einem Leitkleber, beispielsweise einem Silberleitkleber befestigt. Die Figur zeigt weiterhin ein Topelement (220), das auf der zweiten Seite (120) des Elektronikmoduls (100) angeordnet ist. Das Topelement (220) hat dabei eine erste Seite (221), die dem Basiselement (210) zuweist. Das Topelement (220) hat weiterhin eine zweite Seite (222), die von der ersten Seite (221) des Topelements (220) abgewandt ist. Im Ausführungsbeispiel sind die elektrischen und/oder elektronischen Bauelemente (300, 310), sowie das Trägersubstrat (600) von der Moldmasse (410) eines Moldgehäuses (400) gänzlich umhüllt. Das Moldgehäuse (400) ist dabei derart ausgeführt, dass das Basiselement (210) von der Umhüllung mit Moldmasse (410) an der ersten Seite (110) des Elektronikmoduls (100) ausgenommen ist. Im dargestellten Ausführungsbeispiel schließt das Basiselement (210) bündig mit der Moldumhüllung auf der ersten Seite (110) des Elektronikmoduls (100) ab. Es ist jedoch auch möglich, dass das Basiselement (210) aus der Moldumhüllung auf der ersten Seite (110) des Elektronikmoduls (100) herausragt. Weiterhin sind die elektrischen Anschlusselemente (500) teilweise aus der Moldmasse (410) des Moldgehäuses (400) seitlich herausgeführt. Die zweite Seite (222) des Topelements (220) ist an der zweiten Seite (120) des Elektronikmoduls (100) von der Umhüllung mit Moldmasse (410) ausgenommen.In 1a is a cross-section in the xz-direction of an embodiment of an electronic module ( 100 ) for use on an electronic control unit ( 900 ). In addition to the figure, a coordinate system with the arbitrary position of the three spatial directions x, y, and z is shown schematically. Such an electronic module ( 100 ) can be used, for example, on electronic control units ( 900 ) are used. In particular, it may be used for control devices ( 900 ) are used in various fields, for example, to control units for transmission control in motor vehicle construction, but also in battery management, as well as provided with power semiconductors in applications for electric drives and hybrid vehicles, without being limited to such applications. The electronic module ( 100 ) can extend in the x- and y-direction over a length of several centimeters. The 1a shows an electronic module ( 100 ) with a mold housing ( 400 ), which is a first page ( 110 ) and a second side facing away from it ( 120 ), as well as electrical connection elements ( 500 ) having. The electrical connection elements ( 500 ) are executed in the illustrated embodiment as a metallic conductor strips, which laterally from the electronic module ( 100 protrude). In the electronic module ( 100 ) there is also a carrier substrate ( 600 ). The carrier substrate ( 600 ) can, for example, a printed circuit board ( 602 ), a ceramic substrate ( 604 ) or a metallic punched grid ( 606 ) be. On the substrate are electrical and / or electronic components ( 300 ) and electrical and / or electronic components ( 310 ), which generate heat during operation, arranged. It may be in the components ( 300 . 310 ) to passive components such as resistors, capacitors, coils and the like act, but there are also other devices conceivable, such as sensors, user-specific integrated circuits (ASICs), power semiconductors, operational amplifiers and the like. These components ( 300 . 310 ) can be directly electrically connected to the carrier substrate ( 600 ), for example by soldering or by gluing with conductive adhesive. However, they can also be mechanically attached by, for example, bonding to the carrier substrate ( 600 ) and by electrical connection elements ( 350 ) such as bonding wires and the like with the carrier substrate ( 600 ) be electrically contacted. At least the heat-generating electrical and / or electronic components ( 310 ) are also thermally conductively connected to the carrier substrate. The carrier substrate ( 600 ) is in the illustrated embodiment on a base element ( 210 ), wherein the base element ( 210 ) on the first page ( 110 ) of the electronic module ( 100 ) is arranged. In this case, the carrier substrate ( 600 ) on the base element ( 210 ) determines that a good heat transfer between the carrier substrate ( 600 ) and the base element ( 210 ) is guaranteed. Particularly preferably, the carrier substrate ( 600 ) on the base element ( 210 ) with a thermal paste or with a conductive adhesive, such as a silver conductive adhesive attached. The figure also shows a top element ( 220 ), on the second page ( 120 ) of the electronic module ( 100 ) is arranged. The top element ( 220 ) has a first page ( 221 ), which are the basic element ( 210 ) assigns. The top element ( 220 ) still has a second page ( 222 ), from the first page ( 221 ) of the top element ( 220 ) is turned away. In the exemplary embodiment, the electrical and / or electronic components ( 300 . 310 ), as well as the carrier substrate ( 600 ) of the molding compound ( 410 ) of a mold housing ( 400 ) completely enveloped. The mold housing ( 400 ) is designed such that the base element ( 210 ) of the casing with molding compound ( 410 ) on the first page ( 110 ) of the electronic module ( 100 ) is excluded. In the illustrated embodiment, the base element ( 210 ) flush with the Mold wrapping on the first page ( 110 ) of the electronic module ( 100 ). However, it is also possible that the base element ( 210 ) from the mold envelope on the first page ( 110 ) of the electronic module ( 100 ) stands out. Furthermore, the electrical connection elements ( 500 ) partially from the molding compound ( 410 ) of the mold housing ( 400 ) led out laterally. The second page ( 222 ) of the top element ( 220 ) is on the second page ( 120 ) of the electronic module ( 100 ) of the casing with molding compound ( 410 ) excepted.

Sowohl das Basiselement (210) als auch das Topelement (220) können bündig mit dem Moldgehäuse (400) abschließen oder auch aus dem Moldgehäuse (400) herausragen. Das Basiselement (210) und das Topelement (220) bestehen bevorzugt aus einem Material mit einer hohen Wärmeleitfähigkeit, so dass die Entwärmung des Moldgehäuses (400) besonders gut gelingt. Bevorzugt ist die Wärmeleitfähigkeit der Materialien dabei größer als 8 W/(m·K), besonders bevorzugt ist die Wärmeleitfähigkeit größer als 25 W/(M·K), besonders bevorzugt ist die Wärmeleitfähigkeit größer als (200) W/(m·K). Das Material des Basiselements (210) und des Topelements (220) umfasst dabei besonders bevorzugt Keramik aus Al2O3, Aluminium, Kupfer, eine Kupferlegierung, Stahl, eine Stahllegierung oder ein Carbonfasermaterial.Both the base element ( 210 ) as well as the top element ( 220 ) can be flush with the housing ( 400 ) or from the mold housing ( 400 protrude). The basic element ( 210 ) and the top element ( 220 ) are preferably made of a material having a high thermal conductivity, so that the cooling of the mold housing ( 400 ) succeeds particularly well. Preferably, the thermal conductivity of the materials is greater than 8 W / (m · K), more preferably, the thermal conductivity is greater than 25 W / (M · K), more preferably, the thermal conductivity is greater than ( 200 ) W / (m · K). The material of the base element ( 210 ) and the top element ( 220 ) particularly preferably comprises ceramic made of Al 2 O 3, aluminum, copper, a copper alloy, steel, a steel alloy or a carbon fiber material.

In 1b ist ein weiteres Ausführungsbeispiel des Moldgehäuses (400) dargestellt als Querschnitt in x-z-Richtung. In diesem Ausführungsbeispiel sind zwischen dem Basiselement (210) und dem Topelement (220) Abstandshalter (250) angeordnet, die an dem Basiselement (210) mittelbar oder unmittelbar festgelegt sind. Dabei sind in diesem Ausführungsbeispiel die Abstandshalter (250) auf dem Substrat (600) festgelegt, vorzugsweise durch eine Klebung. Die Abstandshalter (250) können jedoch auch auf dem Basiselement (210) festgelegt sein, bevorzugt durch Klebung. Die Abstandshalter (250) können jedoch auch einstückig als ein ringartiges, mit Durchbrüchen für die Moldmasse versehenens Element, das auf dem Trägersubstrat (600) oder auf dem Basiselement (210) angeordnet ist, ausgeführt sein. Besonders bevorzugt werden die Abstandshalter (250) federnd ausgeführt, um so zu gewährleisten, dass das Topelement (220) im Moldprozess wenigstens teilweise von der Moldmasse (410) freigelegt bleibt. Besonders bevorzugt gewährleisten die Abstandshalter, dass das Topelement (220) die elektrischen und/oder elektronischen Bauelemente (300, 310) sowie die elektrischen Verbindungselemente (350) nicht berührt.In 1b is another embodiment of the mold housing ( 400 ) shown as a cross section in the xz direction. In this embodiment, between the base element ( 210 ) and the top element ( 220 ) Spacers ( 250 ) arranged on the base element ( 210 ) are determined directly or indirectly. In this case, in this embodiment, the spacers ( 250 ) on the substrate ( 600 ), preferably by gluing. The spacers ( 250 ) can also be used on the base element ( 210 ), preferably by gluing. The spacers ( 250 However, they may also be formed integrally as a ring-like element provided with openings for the molding compound, which may be deposited on the carrier substrate (FIG. 600 ) or on the base element ( 210 ) is arranged to be executed. Particularly preferred are the spacers ( 250 ) so as to ensure that the top element ( 220 ) in the molding process at least partially of the molding compound ( 410 ) remains exposed. Particularly preferably, the spacers ensure that the top element ( 220 ) the electrical and / or electronic components ( 300 . 310 ) and the electrical connection elements ( 350 ) not touched.

In 1c ist ein Querschnitt in x-z-Richtung eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Elektronikmoduls (100) dargestellt. In diesem Ausführungsbeispiel sind zwei Topelemente (220) vorgesehen. Es wäre aber auch möglich, dass nur ein Topelement (220) vorgesehen ist, das mehrteilig ausgeführt ist, wobei die einzelnen Teile des Topelements (220) jedoch durch dünne Stege miteinander verbunden sind. Durch die mehrteilige Ausführungsform wird eine besonders bevorzugte Minimierung des Durchbiegeverhaltens des Elektronikmoduls (100) insofern erzielt, als die thermischen Ausdehnungskoeffizienten der in dem Elektronikmodul (100) angeordneten Elemente durch die mehrteilige Ausführungsform besonders vorteilhaft aufeinander abgestimmt werden können. Das in der 1c dargestellte Ausführungsbeispiel weist ferner elektrische Anschlusselemente (500) auf, die auf der ersten Seite (110) des Elektronikmoduls (100) enden und die von der Umhüllung mit Moldmasse (410) ausgenommen sind. Die so dargestellte Ausführungsform eignet sich besonders bevorzugt für LGA-Gehäuse (Land-Grid-Array) oder für ein hier nicht dargestelltes BGA-Gehäuse (Ball-Grid-Array). Diese Ausführungsform erlaubt zudem eine besonders einfache Montage auf Leiterplatten von Steuergeräten (900).In 1c is a cross section in the xz direction of another embodiment of an electronic module ( 100 ). In this embodiment, two top elements ( 220 ) intended. But it is also possible that only one top element ( 220 ) is provided, which is designed in several parts, wherein the individual parts of the top element ( 220 ) are interconnected by thin webs. Due to the multi-part embodiment, a particularly preferred minimization of the deflection behavior of the electronic module ( 100 ) in that the coefficients of thermal expansion of the 100 ) arranged elements can be particularly advantageous coordinated by the multi-part embodiment. That in the 1c illustrated embodiment further comprises electrical connection elements ( 500 ) on the first page ( 110 ) of the electronic module ( 100 ) and that of the wrapping with molding compound ( 410 ) with exception of. The embodiment shown in this way is particularly preferably suitable for LGA housing (land grid array) or for a BGA housing (ball grid array), not shown here. This embodiment also allows a particularly simple mounting on printed circuit boards of control devices ( 900 ).

Ein weiteres Ausführungsbeispiel ist als Querschnitt in x-z-Richtung in 1d dargestellt. In diesem Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Elektronikmoduls (100) ist das Basiselement (210) zugleich als Trägersubstrat für elektrische und/oder elektronische Bauelemente (300, 310) anzusehen. In diesem Ausführungsbeispiel ist das Basiselement (210) als metallisches Stanzgitter (606) ausgebildet. Darüber hinaus sind das Basiselement (210) und das Topelement (220) einstückig ausgebildet und bestehen aus Metall. Der Abstandshalter (250) zwischen dem Basiselement (210) und dem Topelement (220) wird im erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel durch wenigsten einen gebogenen Verbindungssteg (230) gebildet, der vollkommen von Moldmasse (410) umhüllt ist. In diesem Ausführungsbeispiel liegt das einteilig ausgeführte Basiselement (210) über zwei dünne seitliche Verbindungsstege (230) mit dem Topelement (220) verbunden zunächst als eben ausgeführtes Metall-Stanzgitter vor. Zwischen den zwei Verbindungsstegen (230), dem Basiselement (210) und dem Topelement (220) ist ein vorzugsweise ausgestanztes Fenster ausgenommen, das Raum für die elektrischen Anschlusselemente (500) des Elektronikmoduls (100) lässt. Vor dem Moldprozess wird das Topelement (220) dann in einem Biegevorgang, der an den Verbindungsstegen (230) ansetzt, über die mittelbar oder unmittelbar auf dem Basiselement (210) angeordneten elektrischen und/oder elektronischen Bauelemente (300, 310) positioniert. Anschließend wird diese Konstruktion mit Moldmasse (410) umgeben.Another embodiment is as a cross section in xz direction in 1d shown. In this embodiment of an electronic module according to the invention ( 100 ) is the basic element ( 210 ) at the same time as a carrier substrate for electrical and / or electronic components ( 300 . 310 ) to watch. In this embodiment, the base element ( 210 ) as a metallic punched grid ( 606 ) educated. In addition, the base element ( 210 ) and the top element ( 220 ) integrally formed and made of metal. The spacer ( 250 ) between the base element ( 210 ) and the top element ( 220 ) is in the embodiment of the invention by least a curved connecting web ( 230 ) completely made of molding material ( 410 ) is wrapped. In this embodiment, the one-piece base element ( 210 ) via two thin lateral connecting webs ( 230 ) with the top element ( 220 ) connected first as a newly executed metal stamped grid before. Between the two connecting bridges ( 230 ), the basic element ( 210 ) and the top element ( 220 ) is a preferably punched window except the space for the electrical connection elements ( 500 ) of the electronic module ( 100 ) leaves. Before the molding process, the top element ( 220 ) in a bending process, which at the connecting webs ( 230 ) directly or indirectly on the base element ( 210 ) arranged electrical and / or electronic components ( 300 . 310 ). Subsequently, this construction with molding compound ( 410 ) surround.

In anderen hier nicht dargestellten Ausführungsformen ist das Trägersubstrat (600) mit elektrischen und/oder elektronischen Bauelementen (300, 310) auf dem Basiselement (210) mechanisch und wärmeleitend befestigt. Dabei besteht das Trägersubstrat beispielsweise aus Keramik (604) oder ist als Leiterplatte (602) ausgeführt. Das Basiselement (210) und das damit einstückig verbundene Topelement (220) bestehen in diesem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel besonders bevorzugt aus Metall. Die Verbindungsstege (230) lassen dabei ein Fenster für die elektrischen Anschlusselemente (500) offen. In other embodiments not shown here, the carrier substrate ( 600 ) with electrical and / or electronic components ( 300 . 310 ) on the base element ( 210 ) mechanically and thermally attached. The carrier substrate consists for example of ceramic ( 604 ) or is used as a printed circuit board ( 602 ). The basic element ( 210 ) and the top element ( 220 ) consist in this embodiment, not shown, particularly preferably made of metal. The connecting bridges ( 230 ) leave a window for the electrical connection elements ( 500 ) open.

In 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel des Elektronikmoduls (100) als Querschnitt in x-z-Richtung dargestellt. In diesem Ausführungsbeispiel ist das Topelement (220) vollständig von Moldmasse (410) umhüllt. In dieser bevorzugten Ausführungsform ist das Risiko einer Delamination des Topelements (220) von der Moldmasse (410) reduziert. Besonders bevorzugt wird das Topelement (220) vollständig von Moldmasse (410) umhüllt, wenn das Elektronikmodul (100) aggressiven Medien ausgesetzt ist und ein von der Umhüllung mit Moldmasse (410) ausgenommenes beispielsweise metallisches Topelement (220) der Gefahr der Korrosion ausgesetzt ist.In 2 is another embodiment of the electronic module ( 100 ) shown as a cross section in the xz direction. In this embodiment, the top element ( 220 ) completely of molding material ( 410 ) wrapped. In this preferred embodiment, the risk of delamination of the top element ( 220 ) of the molding compound ( 410 ) reduced. Particularly preferred is the top element ( 220 ) completely of molding material ( 410 ) when the electronics module ( 100 ) is exposed to aggressive media and one of the wrapping with molding compound ( 410 ) excluded example metallic top element ( 220 ) is exposed to the risk of corrosion.

In 3 ist ein Querschnitt in x-z-Richtung eines Ausschnitts eines Steuergeräts (900) mit einem am Steuergerät (900) festgelegten Elektronikmodul (100) dargestellt. Hierbei kann das Steuergerät (900) insbesondere ein Steuergerät (900) für die Getriebesteuerung sein, wobei ein solches Steuergerät (900) im Getriebe angeordnet sein kann und beispielsweise dem Getriebeöl ausgesetzt ist. Andere Einsatzmöglichkeiten sind Steuergeräte (900) mit Elektronikmodulen (100) für Elektrofahrzeuge, für Hybridfahrzeuge und dergleichen. Elektronikmodule (100) in derartigen Anwendungen weisen üblicherweise Leistungshalbleiter als im Betrieb wärmeerzeugende elektrische und/oder elektronische Bauelemente (310) auf. Das Elektronikmodul (100) ist dabei mit einem als Wärmesenke ausgebildeten, der Entwärmung dienenden Teil, bevorzugt einem Kühlkörper (800) verbunden. Der Kühlkörper (800) ist besonders bevorzugt ein metallischer Kühlkörper (800). Das Elektronikmodul (100) ist dabei in einer Aussparung (720) einer Steuergerät-Leiterplatte (700) mit dem Kühlkörper (800) verbunden. Die Steuergerät-Leiterplatte (700) weist Leiterbahnen auf und dient zur elektrischen Anbindung des Elektronikmoduls an weitere Komponenten des Steuergerätes, wie beispielsweise Aktuatoren, Sensoren, Steckerteile für externe Anschlüsse und dergleichen. Die Steuergerät-Leiterplatte (700) ist bevorzugt auf dem Kühlkörper (800) festgelegt. Besonders bevorzugt wird das Elektronikmodul (100) so auf dem Kühlkörper (800) festgelegt, dass ein direkter lückenloser Kontakt besteht. Besonders bevorzugt wird dabei zwischen dem Elektronikmodul (100) und dem Kühlkörper (800) eine Wärmeleitpaste eingebracht, die einen guten Wärmetransport sicherstellt. Die elektrische Verbindung des Elektronikmoduls (100) mit der Steuergerät-Leiterplatte (700) wird in dem gezeigtem Ausführungsbeispiel durch elektrische Anschlusselemente (500) beispielsweise metallische Pins erzielt, die leitend mit der Steuergerät-Leiterplatte (700) verbunden sind. Die Verbindung kann dabei beispielsweise durch Bonden, Löten, Punktschweißen, das Festkleben mit leitfähigem Klebstoff oder andere gängige Methoden der Aufbau- und Verbindungstechnik erfolgen. Das im erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel dargestellte, wenigstens teilweise von der Umhüllung mit Moldmasse (410) ausgenommene Topelement (220) stellt besonders bevorzugt einen einfachen Anschluss an einen weiteren Kühlkörper bzw. an ein als Wärmesenke dienendes Teil dar. Besonders bevorzugt wird dadurch die Entwärmung des Elektronikmoduls (100) verbessert. Das Topelement (220) stellt darüber hinaus einen EMV-Schutz (Elektromagnetische Verträglichkeit) dar. Besonders bevorzugt besteht das Topelement (220) aus Metall. In 3 is a cross section in the xz direction of a section of a control device ( 900 ) with one on the control unit ( 900 ) electronic module ( 100 ). In this case, the control unit ( 900 ), in particular a control device ( 900 ) for the transmission control, wherein such a control device ( 900 ) can be arranged in the transmission and, for example, the transmission oil is exposed. Other uses are ECUs ( 900 ) with electronic modules ( 100 ) for electric vehicles, for hybrid vehicles and the like. Electronic modules ( 100 ) in such applications usually have power semiconductors as in operation heat generating electrical and / or electronic components ( 310 ) on. The electronic module ( 100 ) is in this case formed with a part designed as a heat sink and serving for heat dissipation, preferably a heat sink ( 800 ) connected. The heat sink ( 800 ) is particularly preferably a metallic heat sink ( 800 ). The electronic module ( 100 ) is in a recess ( 720 ) of a controller board ( 700 ) with the heat sink ( 800 ) connected. The controller board ( 700 ) has printed conductors and is used for electrical connection of the electronic module to other components of the control unit, such as actuators, sensors, connector parts for external connections and the like. The controller board ( 700 ) is preferably on the heat sink ( 800 ). Particularly preferred is the electronic module ( 100 ) so on the heat sink ( 800 ) determines that there is direct, direct contact. Particularly preferred is between the electronic module ( 100 ) and the heat sink ( 800 ) introduced a thermal paste, which ensures a good heat transfer. The electrical connection of the electronic module ( 100 ) with the controller board ( 700 ) is in the shown embodiment by electrical connection elements ( 500 ), for example metallic pins, which conducts with the control unit printed circuit board ( 700 ) are connected. The connection can be made for example by bonding, soldering, spot welding, sticking with conductive adhesive or other common methods of construction and connection technology. The illustrated in the embodiment of the invention, at least partially of the envelope with molding compound ( 410 ) excluded top element ( 220 ) particularly preferably represents a simple connection to a further heat sink or to a part serving as a heat sink. The heat dissipation of the electronic module ( 100 ) improved. The top element ( 220 ) also provides EMC protection (electromagnetic compatibility). Particularly preferably, the top element ( 220 ) made of metal.

Zur Herstellung eines Elektronikmoduls (100) wie oben beschrieben wird wie in 4 dargestellt ist folgendermaßen vorgegangen. Das Basiselement (210) mit dem das wenigstens eine elektrische und/oder elektronische Bauelement (300, 310) mittelbar oder unmittelbar mechanisch und wärmeleitend verbunden ist und das Topelement (220) mit einer ersten dem Basiselement (210) zugewandten Seite (221) und einer davon abgewandten zweiten Seite (222) sowie die elektrischen Anschlusselemente (500) werden in einen Hohlraum (460) eines geöffneten Formwerkzeugs (450) eingelegt. Außerdem wird wenigstens eine Moldmasse (410) aus einem ersten Material bereitgestellt und die erste Moldmasse (410) in wenigstens einen ersten Moldmassenspeicher (470) des Formwerkzeugs eingelegt. Danach wird das Formwerkzeug (450) geschlossen. Durch die im Formwerkzeug (450) und in dem Moldmassenspeicher (470) vorherrschende hohe Temperatur von typischerweise 170°C verflüssigt sich das Material der ersten Moldmasse (410). Die so vorliegende erste flüssige Moldmasse (410) wird dann während oder nach dem Schließen des Formwerkzeugs (450) unter Anwendung von Druck (ca. 50 bis 150 bar) aus dem Moldmassenspeicher (470) durch Zuführungskanäle in den Hohlraum (460) des Formwerkzeugs (450) zugeführt. Die wenigstens eine Moldmasse (410) wird dabei so zugeführt, dass das wenigstens eine elektrische und/oder elektronische Bauelement (300, 310) umhüllt ist und das Basiselement (210) an der ersten Seite (110) des Elektronikmoduls (100) teilweise von der Umhüllung mit Moldmasse (410) ausgenommen ist und dass weiterhin die elektrischen Anschlusselemente (500) aus dem Moldgehäuse (400) herausgeführt sind und dass schließlich die wenigstens eine Moldmasse (410) wenigstens die erste Seite (221) des Topelements (220) vollständig bedeckt. Nach kurzer Zeit (ca. 30 Sekunden) vernetzt das Epoxydharz der Moldmasse (410) irreversibel zu einem duoplastischen Netzwerk, wobei das Volumen des vernetzten Formkörpers (des Moldgehäuses (400)) in Folge der Vernetzung noch um ca. 1 bis 3% schrumpft und so die umhüllten elektrischen und/oder elektronischen Bauelemente (300, 310) fest umschließt. Das sich so im Formwerkzeug (450) gebildete Moldgehäuse (400) wird anschließend für kurze Zeit bei der anliegenden Temperatur von ca. 170°C im Formwerkzeug (450) gehalten, damit die Moldmasse (410) noch aushärten kann. Schließlich wird das Formwerkzeug (450) geöffnet und das Elektronikmodul (100) im Moldgehäuse (400) aus dem Hohlraum (460) des Formwerkzeugs (450) entnommen. Besonders bevorzugt wird vor dem Einlegen des Topelements (220) in den Hohlraum (460) des Formwerkzeugs wenigstens ein Abstandshalter (250) mittelbar oder unmittelbar auf dem Basiselement (210) festgelegt und das Topelement (220) anschließend auf dem wenigstens einen Abstandshalter (250) festgelegt. In 4 ist darüber hinaus noch ein zweiter Moldmassenspeicher (480) dargestellt, in dem wie dargstellt eine zweite Moldmasse (420) bereitgestellt werden kann. Diese zweite Moldmasse (420) kann dabei aus einem anderen Material bestehen als die erste Moldmasse (410), bevorzugt kann dabei ein Material verwendet werden, das eine besonders gute Wärmeleitfähigkeit aufweist, beispielsweise durch die Verwendung von Füllkörpern aus Al2O3, in einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante wird das Material der zweiten Moldmasse (420) so gewählt, dass die durch die thermischen Ausdehnung bewirkten mechanischen Spannungen im Moldgehäuse (410) minimiert werden. Der zweite Moldmassenspeicher (480) kann jedoch auch mit der ersten Moldmasse (410) gefüllt werden. Darüber hinaus ist es möglich, dass für eine optimierte, insbesondere gleichmäßige, Zuführung der Moldmasse (410) in den Hohlraum (460) des Formwerkzeugs (450) weitere Moldmassenspeicher am Formwerkzeug (450) angeordnet sind, beispielsweise, drei, vier, fünf oder bis zu 15 Moldmassenspeicher.For producing an electronic module ( 100 ) as described above as in 4 the procedure is as follows. The basic element ( 210 ) with which the at least one electrical and / or electronic component ( 300 . 310 ) is mechanically or thermally conductively connected directly or indirectly and the top element ( 220 ) with a first the base element ( 210 ) facing side ( 221 ) and a second side facing away from it ( 222 ) and the electrical connection elements ( 500 ) are placed in a cavity ( 460 ) of an open mold ( 450 ). In addition, at least one molding compound ( 410 ) are provided from a first material and the first molding compound ( 410 ) in at least one first Moldmassenspeicher ( 470 ) of the mold. Thereafter, the mold ( 450 ) closed. By the in the mold ( 450 ) and in the Moldmassenspeicher ( 470 ) prevailing high temperature of typically 170 ° C liquefies the material of the first molding compound ( 410 ). The first liquid molding compound ( 410 ) is then during or after closing the mold ( 450 ) using pressure (about 50 to 150 bar) from the Moldmassenspeicher ( 470 ) through feed channels into the cavity ( 460 ) of the molding tool ( 450 ). The at least one molding compound ( 410 ) is thereby supplied so that the at least one electrical and / or electronic component ( 300 . 310 ) and the base element ( 210 ) on the first page ( 110 ) of the electronic module ( 100 ) partially from the casing with molding compound ( 410 ) and that furthermore the electrical connection elements ( 500 ) from the mold housing ( 400 ) are led out and that finally the at least one molding compound ( 410 ) at least the first page ( 221 ) of the top element ( 220 completely covered. After a short time (about 30 seconds), the epoxy resin cross-links the molding compound ( 410 ) irreversibly to a duoplastic network, wherein the volume of the crosslinked molding (of the mold housing ( 400 )) as a result of networking by about 1 to 3% shrinks and so the coated electrical and / or electronic components ( 300 . 310 ) tightly encloses. That so in the mold ( 450 ) Mold housing ( 400 ) is then for a short time at the applied temperature of about 170 ° C in the mold ( 450 ), so that the molding compound ( 410 ) can still harden. Finally, the mold ( 450 ) and the electronic module ( 100 ) in the housing housing ( 400 ) from the cavity ( 460 ) of the molding tool ( 450 ). It is particularly preferred before inserting the top element ( 220 ) in the cavity ( 460 ) of the mold at least one spacer ( 250 ) directly or indirectly on the base element ( 210 ) and the top element ( 220 ) then on the at least one spacer ( 250 ). In 4 is also a second Moldmassenspeicher ( 480 ), in which as dargstellt a second molding compound ( 420 ) can be provided. This second molding compound ( 420 ) may consist of a different material than the first molding compound ( 410 ), preferably a material can be used which has a particularly good thermal conductivity, for example by the use of packing of Al 2 O 3, in a further preferred embodiment, the material of the second molding compound ( 420 ) selected so that the thermal stresses caused by the mechanical stresses in the housing housing ( 410 ) are minimized. The second Moldmassenspeicher ( 480 ) can also be mixed with the first molding compound ( 410 ) are filled. Moreover, it is possible that for an optimized, in particular uniform, feeding of the molding compound ( 410 ) in the cavity ( 460 ) of the molding tool ( 450 ) further Moldmassenspeicher on the mold ( 450 ) are arranged, for example, three, four, five or up to 15 Moldmassenspeicher.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 4017697 A1 [0002] DE 4017697 A1 [0002]
  • DE 4017697 [0004] DE 4017697 [0004]

Claims (13)

Elektronikmodul (100) mit einem Moldgehäuse (400), insbesondere zur Verwendung an einem Steuergerät (900), mit elektrischen Anschlusselementen (500) und mit einer ersten Seite (110) und einer davon abgewandten zweiten Seite (120), wobei das Elektronikmodul (100) an der ersten Seite (110) ein Basiselement (210) aufweist, wobei wenigstens ein elektrisches und/oder elektronisches Bauelement (300, 310) mittelbar oder unmittelbar mit dem Basiselement (210) mechanisch und wärmeleitend verbunden ist, wobei das wenigstens eine elektrische und/oder elektronische Bauelement (300, 310) mittelbar oder unmittelbar mit den elektrischen Anschlusselementen (500) elektrisch verbunden ist, wobei wenigstens eine Moldmasse (410) das wenigstens eine elektrische und/oder elektronische Bauelement (300, 310) umhüllt und das Basiselement (210) an der ersten Seite (110) des Elektronikmoduls (100) teilweise von der Umhüllung mit Moldmasse (410) ausgenommen ist und wobei die elektrischen Anschlusselemente (500) aus dem Moldgehäuse (400) herausgeführt sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Elektronikmodul (100) wenigstens ein Topelement (220) mit einer ersten, dem Basiselement (210) zugewandten Seite (221) und einer davon abgewandten zweiten Seite (222) aufweist, wobei die wenigstens eine Moldmasse (410) wenigstens die erste Seite (221) des Topelements (220) vollständig bedeckt.Electronic module ( 100 ) with a mold housing ( 400 ), in particular for use on a control device ( 900 ), with electrical connection elements ( 500 ) and with a first page ( 110 ) and a second side facing away from it ( 120 ), the electronic module ( 100 ) on the first page ( 110 ) a base element ( 210 ), wherein at least one electrical and / or electronic component ( 300 . 310 ) directly or indirectly with the base element ( 210 ) is mechanically and thermally conductively connected, wherein the at least one electrical and / or electronic component ( 300 . 310 ) directly or indirectly with the electrical connection elements ( 500 ) is electrically connected, wherein at least one molding compound ( 410 ) the at least one electrical and / or electronic component ( 300 . 310 ) and the base element ( 210 ) on the first page ( 110 ) of the electronic module ( 100 ) partially from the casing with molding compound ( 410 ) and wherein the electrical connection elements ( 500 ) from the mold housing ( 400 ), characterized in that the electronic module ( 100 ) at least one top element ( 220 ) with a first, the base element ( 210 ) facing side ( 221 ) and a second side facing away from it ( 222 ), wherein the at least one molding compound ( 410 ) at least the first page ( 221 ) of the top element ( 220 completely covered. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Seite (222) des Topelements (220) wenigstens teilweise von der Umhüllung mit Moldmasse (410) ausgenommen ist.Device according to claim 1, characterized in that the second side ( 222 ) of the top element ( 220 ) at least partially from the envelope with molding compound ( 410 ) is excluded. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine elektrische und/oder elektronische Bauelement (310) im Betrieb Wärme erzeugt.Device according to claim 1, characterized in that the at least one electrical and / or electronic component ( 310 ) generates heat during operation. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Basiselement (210) und Topelement (220) wenigstens ein Abstandshalter (250) und vorzugsweise mehrere Abstandshalter (250) angeordnet sind, die mittelbar oder unmittelbar an dem Basiselement (210) festgelegt sind. Device according to claim 1, characterized in that between base element ( 210 ) and top element ( 220 ) at least one spacer ( 250 ) and preferably a plurality of spacers ( 250 ) are arranged directly or indirectly on the base element ( 210 ). Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Topelement (220), das Basiselement (210) und der wenigstens eine Abstandshalter (250) einstückig aus Metall gebildet sind und dass der wenigstens eine Abstandshalter (250) durch einen gebogenen Verbindungssteg (230) von Topelement (220) und Basiselement (210) gebildet wird.Device according to claim 4, characterized in that the top element ( 220 ), the basic element ( 210 ) and the at least one spacer ( 250 ) are integrally formed of metal and that the at least one spacer ( 250 ) by a curved connecting web ( 230 ) of Topelement ( 220 ) and basic element ( 210 ) is formed. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine elektrische und/oder elektronische Bauelement (300, 310) auf einem Trägersubstrat (600) angeordnet ist, wobei das Trägersubstrat (600) mit dem Basiselement (210) eine Verbindungseinheit bildet.Device according to one of claims 1, characterized in that the at least one electrical and / or electronic component ( 300 . 310 ) on a carrier substrate ( 600 ), wherein the carrier substrate ( 600 ) with the base element ( 210 ) forms a connection unit. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Basiselement (210) von einer ersten Moldmasse (410) bedeckt ist und das wenigstens eine elektrische und/oder elektronische Bauelement (300, 310) und das Topelement (220) mit einer zweiten Moldmasse in Berührung steht, wobei die zweite Moldmasse aus einem vom Material der ersten Moldmasse (410) verschiedenen Material besteht.Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the base element ( 210 ) of a first molding compound ( 410 ) and that at least one electrical and / or electronic component ( 300 . 310 ) and the top element ( 220 ) is in contact with a second molding compound, wherein the second molding compound comprises one of the material of the first molding compound ( 410 ) consists of different material. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Basiselement (210) und/oder das Topelement (220) eine Keramik, Aluminium, Kupfer, eine Kupferlegierung, Stahl, eine Stahllegierung oder ein Carbonfasermaterial umfasst.Device according to one of claims 1, characterized in that the base element ( 210 ) and / or the top element ( 220 ) comprises a ceramic, aluminum, copper, a copper alloy, steel, a steel alloy or a carbon fiber material. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Basiselement (210) und/oder das Topelement (220) eine Wärmeleitfähigkeit von mehr als 8 W/(m·K) aufweist.Device according to one of claims 1, characterized in that the base element ( 210 ) and / or the top element ( 220 ) has a thermal conductivity of more than 8 W / (m · K). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Topelement (220) bei einer thermischen Belastung an der zweiten Seite (120) des Elektronikmoduls (100) eine mechanische Spannung erzeugt, die einer Durchbiegung des Moldgehäuses (400) auf Grund einer durch das Basiselement (210) und die damit verbundenen Komponenten in der Moldmasse (410) erzeugten mechanischen Spannung an der ersten Seite (110) des Elektronikmoduls (100) entgegenwirkt. Device according to one of claims 1, characterized in that the top element ( 220 ) at a thermal load on the second side ( 120 ) of the electronic module ( 100 ) generates a mechanical stress, the deflection of the mold housing ( 400 ) due to a through the base element ( 210 ) and the associated components in the molding compound ( 410 ) generated on the first side ( 110 ) of the electronic module ( 100 ) counteracts. Steuergerät (900) mit einem Elektronikmodul (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Elektronikmodul (100) in einer Aussparung (720) einer Steuergerät-Leiterplatte (700) mit dem Basiselement (210) an einem Kühlkörper (800) anliegt und die elektrischen Anschlusselemente (500) des Elektronikmoduls (100) mit der Steuergerät-Leiterplatte (700) elektrisch kontaktiert sind.Control unit ( 900 ) with an electronic module ( 100 ) according to one of claims 1 to 10, characterized in that the electronic module ( 100 ) in a recess ( 720 ) of a controller board ( 700 ) with the base element ( 210 ) on a heat sink ( 800 ) and the electrical connection elements ( 500 ) of the electronic module ( 100 ) with the controller board ( 700 ) are electrically contacted. Verfahren zur Herstellung eines Elektronikmoduls (100) nach Anspruch 1, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: – Einlegen der elektrischen Anschlusselemente (500), des Basiselements (210), mit dem das wenigstens eine elektrische und/oder elektronische Bauelement (300, 310) mittelbar oder unmittelbar mechanisch und wärmeleitend verbunden ist, und des Topelements (220) mit einer ersten, dem Basiselement (210) zugewandten Seite (221) und einer davon abgewandten zweiten Seite (222) in einen Hohlraum (460) eines geöffneten Formwerkzeugs (450), – Bereitstellen wenigstens einer Moldmasse (410) aus einem ersten Material, – Einlegen der wenigsten einen Moldmasse (410) in wenigstens einen ersten Moldmassenspeicher (470) des Formwerkzeugs (450), – Schließen des Formwerkzeugs (450), – Zuführung der wenigstens einen Moldmasse (410) aus dem wenigstens einen ersten Moldmassenspeicher (470) in den Hohlraum (460) des Formwerkzeugs (450) während oder nach dem Schließen des Formwerkzeugs (450), – wobei die wenigstens eine Moldmasse (410) das wenigstens eine elektrische und/oder elektronische Bauelement (300, 310) umhüllt und das Basiselement (210) an der ersten Seite (110) des Elektronikmoduls (100) teilweise von der Umhüllung mit Moldmasse (410) ausgenommen ist und wobei die elektrischen Anschlusselemente (500) aus dem Moldgehäuse (400) herausgeführt sind und wobei die wenigstens eine Moldmasse (410) wenigstens die erste Seite (221) des Topelements (220) vollständig bedeckt.Method for producing an electronic module ( 100 ) according to claim 1, wherein the method comprises the following steps: - inserting the electrical connection elements ( 500 ), the basic element ( 210 ), with which the at least one electrical and / or electronic component ( 300 . 310 ) is mechanically or thermally conductively connected directly or indirectly, and the top element ( 220 ) with a first, the base element ( 210 ) facing side ( 221 ) and a second side facing away from it ( 222 ) into a cavity ( 460 ) of an open mold ( 450 ), - providing at least one molding compound ( 410 ) from a first material, - Loading the least one molding compound ( 410 ) in at least one first Moldmassenspeicher ( 470 ) of the molding tool ( 450 ), - closing the mold ( 450 ), - feeding the at least one molding compound ( 410 ) from the at least one first Moldmassenspeicher ( 470 ) in the cavity ( 460 ) of the molding tool ( 450 ) during or after closing the mold ( 450 ), - wherein the at least one molding compound ( 410 ) the at least one electrical and / or electronic component ( 300 . 310 ) and the base element ( 210 ) on the first page ( 110 ) of the electronic module ( 100 ) partially from the casing with molding compound ( 410 ) and wherein the electrical connection elements ( 500 ) from the mold housing ( 400 ) and wherein the at least one molding compound ( 410 ) at least the first page ( 221 ) of the top element ( 220 completely covered. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Einlegen des Topelements (220) wenigstens ein Abstandshalter (250) mittelbar oder unmittelbar auf dem Basiselement (210) festgelegt wird und das Topelement (220) anschließend auf dem wenigstens einen Abstandshalter (250) positioniert wird.A method according to claim 10, characterized in that before inserting the top element ( 220 ) at least one spacer ( 250 ) directly or indirectly on the base element ( 210 ) and the top element ( 220 ) then on the at least one spacer ( 250 ) is positioned.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016173747A1 (en) 2015-04-29 2016-11-03 Robert Bosch Gmbh Electronic assembly, in particular for a transmission control module

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015207310A1 (en) 2015-04-22 2016-10-27 Zf Friedrichshafen Ag Electronic module and method for encapsulating the same
DE102018217457A1 (en) * 2018-10-11 2020-03-19 Conti Temic Microelectronic Gmbh Electronics module of a motor vehicle
DE102018217456B4 (en) 2018-10-11 2020-07-09 Conti Temic Microelectronic Gmbh Electronic control device and method for manufacturing an electronic control device

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4017697A1 (en) 1990-06-01 1991-12-05 Bosch Gmbh Robert Mfg. electronic component with chip on thermal conductor - positioned in through-hole in base for use as surface mounted power device on metal core circuit board

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03238852A (en) * 1990-02-15 1991-10-24 Nec Corp Mold type semiconductor integrated circuit
EP0484180A1 (en) * 1990-11-01 1992-05-06 Fujitsu Limited Packaged semiconductor device having an optimized heat dissipation
JP2829188B2 (en) * 1992-04-27 1998-11-25 株式会社東芝 Resin-sealed semiconductor device
DE69330249T2 (en) * 1993-10-29 2001-12-06 St Microelectronics Srl Performance packaging with high reliability for an electronic semiconductor circuit
JPH09232475A (en) * 1996-02-22 1997-09-05 Nitto Denko Corp Semiconductor device and its manufacture
WO2005059995A2 (en) * 2003-12-18 2005-06-30 Rf Module And Optical Design Limited Semiconductor package with integrated heatsink and electromagnetic shield

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4017697A1 (en) 1990-06-01 1991-12-05 Bosch Gmbh Robert Mfg. electronic component with chip on thermal conductor - positioned in through-hole in base for use as surface mounted power device on metal core circuit board

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016173747A1 (en) 2015-04-29 2016-11-03 Robert Bosch Gmbh Electronic assembly, in particular for a transmission control module
DE102015207867A1 (en) 2015-04-29 2016-11-03 Robert Bosch Gmbh Electronic assembly, in particular for a transmission control module
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