DE102015225099A1

DE102015225099A1 - Electronic module, in particular for transmission control unit, and method for manufacturing such

Info

Publication number: DE102015225099A1
Application number: DE102015225099.7A
Authority: DE
Inventors: Steffen Waldenmeier
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2015-12-14
Filing date: 2015-12-14
Publication date: 2017-06-14
Also published as: CN106879186A; CN106879186B

Abstract

Es werden ein Elektronikmodul (1) und ein Verfahren zu dessen Fertigung beschrieben. Das Elektronikmodul (1) weist ein flächiges Substrat (3) und ein elektronisches Bauelement (5), beispielsweise einen Elektrolytkondensator, auf. Ferner ist ein Dichtkonturelement (7) mit einer ringförmigen Gestalt vorgesehen. Das Dichtkonturelement (7) grenzt mit einer seiner Stirnflächen (17, 19) an die Oberfläche (4) des Substrats (3) an und umgibt mit seiner nach radial innen gerichteten Mantelfläche (13) einen an das Substrat (3) angrenzenden Teilbereich (27) des elektronischen Bauelements (5) seitlich. Das elektronische Bauelement (5) ist dabei in einem dem Substrat (3) entfernt gelegenen Teilbereich (29) nicht von dem Dichtkonturelement (7) vollständig umgeben. Ein Zwischenraum (31) zwischen dem Dichtkonturelement (7) und dem elektronischen Bauelement (5) wird zumindest in dem an das Substrat (3) angrenzenden Teilbereich (27) mit einer Vergussmasse (25) gefüllt. Das Dichtkonturelement (7) kann ein einfaches Bauteil sein, beispielsweise ein Spritzgussbauteil oder eine zylindrische Metallhülse und dient hauptsächlich als eine Art Gussform für die flüssig zu verarbeitende Vergussmasse (25). Kosten für eine Verkapselung des elektronischen Bauelements (5) können auf diese Weise verringert werden und ein gefährdeter substratnaher Teilbereich (27) des Bauelements (5) dennoch effektiv beispielsweise gegen einen Angriff durch Chemikalien geschützt werden.An electronic module (1) and a method for its production are described. The electronic module (1) has a planar substrate (3) and an electronic component (5), for example an electrolytic capacitor. Furthermore, a sealing contour element (7) with an annular shape is provided. The sealing contour element (7) adjoins the surface (4) of the substrate (3) with one of its end faces (17) and surrounds a subregion (27) adjoining the substrate (3) with its radially inwardly directed lateral surface (13) ) of the electronic component (5) laterally. In this case, the electronic component (5) is not completely surrounded by the sealing contour element (7) in a subregion (29) located remotely from the substrate (3). An interspace (31) between the sealing contour element (7) and the electronic component (5) is filled with a potting compound (25) at least in the subregion (27) adjoining the substrate (3). The sealing contour element (7) can be a simple component, for example an injection-molded component or a cylindrical metal sleeve, and serves mainly as a type of casting mold for the casting compound (25) to be processed in liquid form. Costs for an encapsulation of the electronic component (5) can be reduced in this way and an endangered substrate near portion (27) of the device (5) can be effectively protected, for example against attack by chemicals.

Description

Gebiet der Erfindung Field of the invention

Die Erfindung betrifft ein Elektronikmodul, wie es insbesondere in einem Getriebesteuergerät eines Kraftfahrzeugs eingesetzt werden kann. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Fertigen eines solchen Elektronikmoduls. The invention relates to an electronic module, as it can be used in particular in a transmission control unit of a motor vehicle. Furthermore, the invention relates to a method for manufacturing such an electronic module.

Stand der Technik State of the art

Elektronikmodule werden häufig dazu eingesetzt, durch Verarbeiten elektrischer Signale Vorgänge zu steuern. Beispielsweise kann ein Elektronikmodul in einem Getriebesteuergerät eines Kraftfahrzeugs eingesetzt werden, um vorherrschende Bedingungen innerhalb des Fahrzeuggetriebes zu überwachen und einen Betrieb des Getriebes unter Berücksichtigung dieser vorherrschenden Bedingungen sowie aktuellen Anforderungen durch den Fahrer zu steuern bzw. zu regeln. Electronic modules are often used to control operations by processing electrical signals. For example, an electronic module may be employed in a transmission control unit of a motor vehicle to monitor prevailing conditions within the vehicle transmission and to control operation of the transmission in consideration of these prevailing conditions as well as current requirements by the driver.

Das Elektronikmodul kann hierzu ein Substrat beispielsweise in Form einer Leiterplatte, einer Trägerplatte und/oder einer Flexfolie aufweisen, an dem mehrere elektronische Bauelemente wie beispielsweise integrierte Schaltelemente (ICs), elektrische Widerstände, elektrische Induktivitäten, elektrische Kapazitäten, elektrische Anschlusselemente etc. angeordnet sind und diese über an dem Substrat vorgesehene Leiterbahnen und/oder andere Verdrahtungen elektrisch miteinander verbunden sind. For this purpose, the electronic module can have a substrate, for example in the form of a printed circuit board, a carrier plate and / or a flex foil, on which a plurality of electronic components such as integrated circuit elements (ICs), electrical resistors, electrical inductors, electrical capacitors, electrical connection elements etc. are arranged these are electrically connected to one another via interconnects provided on the substrate and / or other wirings.

Während ihres Einsatzes können Elektronikmodule hohen mechanischen und/oder chemischen Anforderungen ausgesetzt sein. Beispielsweise kann ein Elektronikmodul, das ein Getriebesteuergerät eines Kraftfahrzeugs ausbildet, starken Vibrationen ausgesetzt sein. Außerdem kann ein solches Elektronikmodul vorzugsweise im Inneren des Getriebes angeordnet werden, wo es mit chemisch aggressiven Medien wie beispielsweise Getriebeöl in Kontakt kommen kann. Die an dem Elektronikmodul angeordneten elektronischen Bauelemente sollten daher einerseits mechanisch stabil an dem sie haltenden Substrat angebracht sein und andererseits gegen einen Angriff aggressiver Chemikalien geschützt sein. During use, electronic modules may be subject to high mechanical and / or chemical requirements. For example, an electronic module, which forms a transmission control unit of a motor vehicle, be exposed to strong vibrations. In addition, such an electronic module may preferably be arranged inside the transmission, where it may come into contact with chemically aggressive media such as gear oil. The arranged on the electronic module electronic components should therefore be on the one hand mechanically stable attached to the holding substrate and on the other hand protected against attack by aggressive chemicals.

Bisher wurde diesen Anforderungen meist dadurch Rechnung getragen, dass die elektronischen Bauelemente beispielsweise durch sie umgebende Gehäusekomponenten geschützt wurden, um einen Kontakt mit umgebenden Chemikalien vermeiden zu können. Die Gehäusekomponenten mussten dabei als separate Bauteile gefertigt, bereitgestellt und montiert werden, wobei präzise Fertigungs- und Montagetoleranzen eingehalten werden mussten, da eine hermetische Dichtheit gewährleistet werden sollte. Alternativ oder ergänzend wurden elektronische Bauelemente eines Elektronikmoduls mithilfe einer Vergussmasse eingegossen, wobei die Vergussmasse in einem flüssigen Zustand um ein oder mehrere elektronische Bauelemente herum aufgebracht werden konnte und diese Bauelemente somit komplett umhüllte, und anschließend ausgehärtet werden konnte. Allerdings musste zum zuverlässigen Vergießen der Bauelemente hierbei eine erhebliche Menge an Vergussmasse eingesetzt werden. So far, these requirements were usually taken into account that the electronic components have been protected, for example, by housing components surrounding them in order to avoid contact with surrounding chemicals can. The housing components had to be manufactured, provided and assembled as separate components, whereby precise manufacturing and assembly tolerances had to be maintained, since a hermetic seal was to be ensured. Alternatively or additionally, electronic components of an electronic module were cast using a potting compound, wherein the potting compound could be applied in a liquid state around one or more electronic components around and thus completely encased these components, and then cured. However, a significant amount of potting compound had to be used for reliable potting of the components.

Entsprechende Ansätze, um elektronische Bauelemente eines Elektronikmoduls zu schützen, sind beispielsweise in DE 10 2011 083 094 A1 , DE 10 2011 004 142 A1 und DE 2010 042 450 A1 beschrieben. Appropriate approaches to protect electronic components of an electronic module are, for example, in DE 10 2011 083 094 A1 . DE 10 2011 004 142 A1 and DE 2010 042 450 A1 described.

Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention

Vorteile der Erfindung Advantages of the invention

Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können in vorteilhafter Weise ein Elektronikmodul ermöglichen, welches einfach und kostengünstig gefertigt werden kann und bei welchem elektronische Bauelemente zuverlässig gegen einen Angriff aggressiver Chemikalien geschützt sind und/oder mechanisch stabil gehalten sind. Ferner können Ausführungsformen der Erfindung ein Verfahren zum Fertigen eines Elektronikmoduls bieten, mithilfe dessen elektronische Bauelemente an einem Substrat mithilfe einfacher Verfahrensschritte angebracht werden können und diese Bauelemente anschließend gut gegen chemische und/oder mechanische Einflüsse geschützt sind. Embodiments of the present invention may advantageously enable an electronic module which can be manufactured easily and inexpensively and in which electronic components are reliably protected against attack by aggressive chemicals and / or mechanically stable. Furthermore, embodiments of the invention may provide a method of manufacturing an electronic module by means of which electronic components can be attached to a substrate by means of simple method steps and these components are subsequently well protected against chemical and / or mechanical influences.

Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Elektronikmodul mit einem flächigen Substrat und wenigstens einem elektronischen Bauelement, welches an einer Oberfläche des Substrats gehalten ist, vorgeschlagen. Das Elektronikmodul zeichnet sich dadurch aus, dass es ferner ein Dichtkonturelement und eine Vergussmasse aufweist. Das Dichtkonturelement weist hierbei eine ringförmige, d.h. in sich geschlossene Gestalt, mit einer nach radial innen gerichteten und einer radial nach außen gerichteten Mantelfläche und zwei einander entgegengesetzten Stirnflächen auf. Das Dichtkonturelement grenzt mit einer seiner Stirnflächen an die Oberfläche des Substrats an und umgibt mit seiner nach radial innen gerichteten Mantelfläche einen an das Substrat angrenzenden Teilbereich des elektronischen Bauelements seitlich. Das Dichtkonturelement ist ferner derart ausgestaltet, dass das elektronische Bauelement in einem dem Substrat entfernt gelegenen Teilbereich nicht von dem Dichtkonturelement vollständig umgeben ist. Ein Zwischenraum zwischen dem Dichtkonturelement und dem Bauelement ist zumindest in dem an das Substrat angrenzenden Teilbereich mit Vergussmasse gefüllt. According to a first aspect of the invention, an electronic module with a planar substrate and at least one electronic component which is held on a surface of the substrate is proposed. The electronic module is characterized in that it also has a sealing contour element and a potting compound. The sealing contour element in this case has an annular, i. self-contained shape, with a radially inwardly directed and a radially outwardly directed lateral surface and two opposite end faces. The sealing contour element adjoins the surface of the substrate with one of its end faces and laterally surrounds a partial region of the electronic component adjoining the substrate with its radially inwardly directed lateral surface. The sealing contour element is further configured in such a way that the electronic component is not completely surrounded by the sealing contour element in a subregion located remotely from the substrate. A gap between the sealing contour element and the component is filled with potting compound at least in the portion adjacent to the substrate.

Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Fertigen eines Elektronikmoduls vorgeschlagen. Dabei werden ein flächiges Substrat, wenigstens ein elektronisches Bauelement und ein Dichtkonturelement bereitgestellt. Das Dichtkonturelement weist wiederum eine ringförmige, d.h. in sich geschlossene, Gestalt mit einer nach radial innen gerichteten und einer nach radial außen gerichteten Mantelfläche und zwei einander entgegengesetzten Stirnflächen auf. Das elektronische Bauelement und das Dichtkonturelement werden derart angeordnet, dass das Dichtkonturelement mit einer seiner Stirnflächen an die Oberfläche des Substrats angrenzt und das Dichtkonturelement mit seiner nach radial innen gerichteten Mantelfläche einen an das Substrat angrenzenden Teilbereich des elektronischen Bauelements seitlich umgibt. Das Dichtkonturelement ist dabei jedoch derart ausgestaltet und angeordnet, dass das elektronische Bauelement in einem das Substrat entfernt gelegenen Teilbereich nicht von dem Dichtkonturelement vollständig umgeben ist. Anschließend wird ein Zwischenraum zwischen dem Dichtkonturelement und dem Bauelement zumindest in dem an das Substrat angrenzenden Teilbereich mit Vergussmasse gefüllt. According to a second aspect of the invention, a method for manufacturing an electronic module is proposed. In this case, a planar substrate, at least one electronic component and a sealing contour element are provided. The sealing contour element in turn has an annular, ie self-contained, shape with a radially inwardly directed and a radially outwardly directed lateral surface and two opposite end faces. The electronic component and the sealing contour element are arranged such that the sealing contour element adjoins the surface of the substrate with one of its end faces and the sealing contour element laterally surrounds a partial region of the electronic component adjoining the substrate with its radially inwardly directed lateral surface. However, the sealing contour element is configured and arranged such that the electronic component is not completely surrounded by the sealing contour element in a subregion located remote from the substrate. Subsequently, a gap between the sealing contour element and the component is filled with potting compound at least in the portion adjacent to the substrate.

Ideen zu Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können unter anderem als auf den nachfolgend beschriebenen Gedanken und Erkenntnissen beruhend angesehen werden. Ideas for embodiments of the present invention may be considered, inter alia, as being based on the thoughts and findings described below.

Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ermöglichen, ein in einem Elektronikmodul aufzunehmendes elektronisches Bauelement vor einem Angriff flüssiger oder gasförmiger Chemikalien zu schützen und/oder mechanisch zu stabilisieren, ohne dass hierfür aufwendig und somit teuer zu fertigende Gehäusekomponenten oder große Mengen an Vergussmasse eingesetzt werden müssten. Stattdessen wird vorgeschlagen, ein relativ einfach und kostengünstig zu fertigendes Dichtkonturelement bereitzustellen und dieses derart an der Oberfläche des das elektronische Bauelement haltenden Substrats anzuordnen, dass das Dichtkonturelement mit seiner ringförmigen Gestalt das elektronische Bauelement zumindest in einem Teilbereich angrenzend an die Oberfläche des Substrats umgibt. Mit anderen Worten kann das Dichtkonturelement mit seiner ringförmigen Gestalt das elektronische Bauelement ringförmig umschließen, wobei eine erste Stirnfläche des Dichtkonturelements direkt an der Oberfläche des Substrats anliegen kann, wohingegen eine zweite entgegengesetzt gerichtete Stirnfläche freiliegen kann. Ein von dem ringförmigen Dichtkonturelement seitlich umgebener Raum ist somit an einer Seite von dem flächigen Substrat abgeschlossen, an einer gegenüberliegenden Seite jedoch offen. In diesem Raum ist das elektronische Bauelement aufgenommen. Beim Fertigen des Elektronikmoduls kann dabei ein Zwischenraum zwischen dem Dichtkonturelement und dem Bauelement zumindest teilweise, d.h. insbesondere im Bereich angrenzend an das Substrat, mit während der Verarbeitung fließfähiger und nachfolgend aushärtbarer Vergussmasse gefüllt werden. Dabei kann genutzt werden, dass der das elektronische Bauelement aufnehmende und von dem Dichtkonturelement umgebene Raum zumindest an einer Seite offen ist und somit einfach mit flüssiger Vergussmasse befüllt werden kann. Die Vergussmasse kann dabei soweit eingefüllt werden, dass zumindest ein empfindlicher Teilbereich des elektronischen Bauelements nahe der Oberfläche des Substrats, das heißt beispielsweise dort, wo das Bauelement über elektrische Kontakte an das Substrat angebunden ist, durch die Vergussmasse geschützt werden kann. Embodiments of the present invention make it possible to protect an electronic component to be accommodated in an electronic module from attack by liquid or gaseous chemicals and / or to stabilize it mechanically without having to use complex housing components or large quantities of potting compound which are expensive to produce. Instead, it is proposed to provide a sealing contour element which is relatively simple and inexpensive to manufacture and to arrange it on the surface of the substrate holding the electronic component such that the sealing contour element with its annular shape surrounds the electronic component at least in a partial area adjacent to the surface of the substrate. In other words, the sealing contour element with its annular shape can surround the electronic component in an annular manner, wherein a first end face of the sealing contour element can lie directly against the surface of the substrate, whereas a second oppositely directed end face can be exposed. A laterally surrounded by the annular sealing contour element space is thus completed on one side of the sheet substrate, on an opposite side, however, open. In this room, the electronic component is added. When manufacturing the electronic module, a gap between the sealing contour element and the component can at least partially, i. especially in the area adjacent to the substrate, are filled with during the processing flowable and subsequently curable potting compound. It can be used that the electronic component receiving and surrounded by the sealing contour element space is open at least on one side and thus can be easily filled with liquid potting compound. The potting compound can be filled to the extent that at least a sensitive portion of the electronic device near the surface of the substrate, that is, for example, where the device is connected via electrical contacts to the substrate, can be protected by the potting compound.

Eine solche Art einer Verkapselung elektronischer Bauelemente eignet sich insbesondere für Bauelemente, die vor allem in einem nahe zu dem Substrat anzuordnenden Teilbereich empfindlich gegen chemische Medien sind. Beispielsweise werden bei Elektronikmodulen häufig Elektrolytkondensatoren (Elkos) eingesetzt. Diese Elkos verfügen meist über eine zylindrische Form, bei der ein oberer Bereich mediendicht gekapselt ist, an einem unteren Bereich jedoch, das heißt insbesondere an einer Stirnfläche des zylindrischen Elkos, beispielsweise elektrische Anschlusspins herausgeführt sind. Die Anschlusspins können chemisch angegriffen werden. Ergänzend können etwaige Undichtigkeiten zwischen den Anschlusspins und einer ins Innere des Gehäuses des Elkos führenden gedichteten Durchführung dazu führen, dass fluide Chemikalien ins Innere des Elkos gelangen können und dort schädigend wirken können. Indem insbesondere der untere Teilbereich eines Elkos mithilfe dort lokal eingebrachter Vergussmasse verkapselt wird, kann eine lokale Schädigung durch chemischen Angriff vermieden werden. Außerdem kann die Vergussmasse nach einem Aushärten zu einem mechanischen Stabilisieren dieses Teilbereichs und damit insbesondere der empfindlichen Anschlusspins dienen. Such a type of encapsulation of electronic components is particularly suitable for components which are sensitive to chemical media, especially in a subregion to be arranged close to the substrate. For example, in electronic modules often electrolytic capacitors (Elkos) are used. These electrolytic capacitors usually have a cylindrical shape, in which an upper region is encapsulated in a media-tight manner, but at a lower region, that is to say in particular on an end face of the cylindrical electrolytic element, for example, electrical connection pins are led out. The connection pins can be chemically attacked. In addition, any leaks between the connection pins and a sealed passageway leading into the interior of the body of the elec- trode may cause fluid chemicals to enter the interior of the elk and cause damage there. In particular, by encapsulating the lower portion of an electrolytic using locally applied potting compound, local damage due to chemical attack can be avoided. In addition, the potting compound can serve after curing to a mechanical stabilization of this portion and thus in particular the sensitive connection pins.

Das Dichtkonturelement kann ein einfach aufgebautes und somit kostengünstig herzustellendes Bauelement sein. Beispielsweise kann das Dichtkonturelement im Wesentlichen eine zylindrische Form aufweisen. Insbesondere kann das Dichtkonturelement eine Form aufweisen, die im Querschnitt in etwa komplementär zu einer Querschnittsform eines darin aufzunehmenden elektronischen Bauelements ist. Das heißt, zum Verkapseln eines zylindrischen Elkos kann ein ebenfalls zylindrisches Dichtkonturelement eingesetzt werden. Ein Innendurchmesser bzw., allgemeiner, ein Innenquerschnitt des Dichtkonturelements können dabei geringfügig größer sein als ein Außendurchmesser bzw. ein Außenquerschnitt des aufzunehmenden elektronischen Bauelements, so dass sich seitlich zwischen dem Bauelement und der nach radial innen gerichteten Mantelfläche des Dichtkonturelements ein schmaler Zwischenraum bildet, über den beim Fertigen des Elektronikmoduls die fließfähige Vergussmasse eingefüllt werden kann und der dann beim fertigen Elektronikmodul mit ausgehärteter Vergussmasse zumindest teilweise gefüllt sein kann. Das Dichtkonturelement kann mit kostengünstigen und/oder kostengünstig zu verarbeitenden Materialien ausgebildet sein. Beispielsweise kann das Dichtkonturelement ein Kunststoffteil sein. Insbesondere kann das Dichtkonturelement ein Spritzgussbauteil sein. Alternativ kann das Dichtkonturelement mit Metall ausgebildet sein, insbesondere als Metallhülse. The sealing contour element can be a simply constructed and thus inexpensive to manufacture component. For example, the sealing contour element may have a substantially cylindrical shape. In particular, the sealing contour element may have a shape that is approximately complementary in cross-section to a cross-sectional shape of an electronic component to be accommodated therein. That is, for encapsulating a cylindrical elk, a likewise cylindrical sealing contour element can be used. An inner diameter or, more generally, an inner cross section of the sealing contour element can be slightly larger than an outer diameter or an outer cross section of the male electronic component, so that laterally between the Component and the radially inwardly directed lateral surface of the sealing contour element forms a narrow gap over which the flowable potting compound can be filled during the manufacture of the electronic module and can then be at least partially filled in the finished electronic module with cured potting compound. The sealing contour element can be formed with cost-effective and / or inexpensive materials to be processed. For example, the sealing contour element may be a plastic part. In particular, the sealing contour element may be an injection-molded component. Alternatively, the sealing contour element may be formed with metal, in particular as a metal sleeve.

Gemäß einer Ausführungsform weist das Dichtkonturelement an dem an das Substrat angrenzenden Teilbereich einen radial nach innen ragenden Vorsprung auf, wobei dieser Vorsprung in einem Spalt zwischen dem Substrat und einer zu dem Substrat gerichteten Stirnfläche des elektronischen Bauelements aufgenommen ist. Mit anderen Worten kann das Dichtkonturelement dort, wo es das elektronische Bauelement direkt angrenzend an die Oberfläche des Substrats seitlich umgibt, einen von seiner nach radial innen gerichteten Mantelfläche abragenden Vorsprung aufweisen, der bis in einen Bereich ragt, in dem eine untere Stirnfläche des elektronischen Bauelements über einen Spalt beabstandet der Oberfläche des Substrats gegenüberliegt. According to one embodiment, the sealing contour element has a radially inwardly protruding projection on the subregion adjoining the substrate, this protrusion being accommodated in a gap between the substrate and an end face of the electronic component facing the substrate. In other words, where the electronic component surrounds the electronic component directly adjacent to the surface of the substrate, the sealing contour element may have a projection protruding from its radially inwardly directed lateral surface, which protrudes into a region in which a lower end surface of the electronic component spaced apart from the surface of the substrate by a gap.

Beim Fertigen des Elektronikmoduls kann somit das elektronische Bauelement beim Anordnen an das Substrat mit seiner zu dem Substrat gerichteten Stirnfläche an dem Vorsprung des Dichtkonturelements anliegen und über diesen das Dichtkonturelement an die Oberfläche des Substrats anpressen. Mit anderen Worten können das elektronische Bauelement und das Dichtkonturelement beim Fertigen des Elektronikmoduls gleichzeitig oder nacheinander an der Oberfläche des Substrats angeordnet werden, wobei das elektronische Bauelement mit seiner zu der Oberfläche des Substrats gerichteten Stirnfläche den von dem Dichtkonturelement nach innen ragenden Vorsprung hin zu der Oberfläche des Substrats drückt und damit das gesamte Dichtkonturelement mit seiner an die Oberfläche des Substrats angrenzenden Stirnfläche an das Substrat presst. Nachdem ein Teil des Innenvolumens des Dichtkonturelements dann mit Vergussmasse befüllt wurde und diese Vergussmasse ausgehärtet ist, kann unter anderem die ausgehärtete Vergussmasse das Dichtkonturelement an dem Substrat halten. Etwaige zuvor auf das elektronische Bauelement bzw. dessen Anschlusspins wirkende Kräfte oder mechanische Spannungen können dabei mit der Zeit relaxieren. When manufacturing the electronic module, the electronic component can thus bear against the projection of the sealing contour element when it is arranged on the substrate with its end face directed toward the substrate and press the sealing contour element against the surface of the substrate. In other words, the electronic component and the sealing contour element during manufacture of the electronic module can be arranged simultaneously or successively on the surface of the substrate, wherein the electronic component with its directed to the surface of the substrate end face of the sealing contour element inwardly projecting projection toward the surface presses the substrate and thus presses the entire sealing contour element with its adjacent to the surface of the substrate end face to the substrate. After a part of the inner volume of the sealing contour element was then filled with potting compound and this potting compound is cured, among other things, the cured potting compound hold the sealing contour element to the substrate. Any forces or mechanical stresses previously acting on the electronic component or its connection pins can relax over time.

Insbesondere kann es vorteilhaft sein, vor dem Füllen des Zwischenraums mit Vergussmasse Anschlüsse oder Anschlusspins des elektronischen Bauelements beispielsweise mit Leiterstrukturen an dem Substrat zu verlöten. Mit anderen Worten kann das elektronische Bauelement zuerst an der Oberfläche des Substrats angeordnet werden. Eventuell kann auch bereits das Dichtkonturelement umgebend angeordnet werden. Bevor jedoch ein Innenvolumen des Dichtkonturelements teilweise mit Vergussmasse gefüllt wird, werden bereits Anschlüsse des elektronischen Bauelements mit Leiterstrukturen an dem Substrat verlötet. Insbesondere wenn das Dichtkonturelement aus einem wärmeempfindlichen Material wie beispielsweise Kunststoff besteht, und/oder wenn die Vergussmasse aus einem wärmeempfindlichen Material besteht, kann durch ein solches frühzeitiges Verlöten vermieden werden, dass das Dichtkonturelement und/oder die Vergussmasse beim Verlöten geschädigt werden. Außerdem kann das elektronische Bauelement durch das Verlöten auch mechanisch an der Oberfläche des Substrats gehalten werden und dabei gegebenenfalls auch das Dichtkonturelement über dessen hin zu der Substratoberfläche gepresste Vorsprünge an dem Substrat halten. In particular, it may be advantageous to solder terminals or connection pins of the electronic component, for example, with conductor structures on the substrate before filling the gap with potting compound. In other words, the electronic component may first be disposed on the surface of the substrate. Eventually, the sealing contour element can already be arranged surrounding. However, before an inner volume of the sealing contour element is partially filled with casting compound, already connections of the electronic component are soldered to conductor structures on the substrate. In particular, if the sealing contour element consists of a heat-sensitive material such as plastic, and / or if the potting compound consists of a heat-sensitive material, can be avoided by such an early soldering that the sealing contour element and / or the potting compound are damaged during soldering. In addition, by soldering the electronic component can also be held mechanically on the surface of the substrate and, if appropriate, also hold the sealing contour element by way of its projections pressed against the substrate surface on the substrate.

Ein freitragendes Ende eines oder mehrerer solcher von der Mantelfläche des Dichtkonturelements nach innen abragender Vorsprünge kann dabei als eine Art mechanischer Anschlag dienen, um beim Anbringen des elektronischen Bauelements und des Dichtkonturelements unter anderem zu hohe Anpressdrücke des Dichtkonturelements an die Oberfläche des Substrats und daraus resultierende hohe Kräfte auf das andrückende elektronische Bauelement vermeiden zu können. Im fertiggestellten Elektronikmodul kann ein solches freitragendes Ende eines Vorsprungs des Dichtkonturelements dann an der Oberfläche des Substrats anliegen. A cantilevered end of one or more of such projecting from the lateral surface of the sealing contour element inwardly protrusions can serve as a kind of mechanical stop to inter alia excessive contact pressures of the sealing contour element to the surface of the substrate and resulting high when attaching the electronic component and the sealing contour element To be able to avoid forces on the pressing electronic component. In the finished electronic module, such a cantilevered end of a projection of the sealing contour element can then rest against the surface of the substrate.

Gemäß einer Ausführungsform weist das Dichtkonturelement an seiner zu dem Substrat gerichteten Stirnfläche ein in Axialrichtung abragendes Eingriffselement auf, welches in eine in dem Substrat vorgesehene Ausnehmung eingreift. Mithilfe eines solchen Eingriffselements kann das Dichtkonturelement präzise an dem Substrat positioniert werden und gegebenenfalls auch an diesem gehalten werden. According to one embodiment, the sealing contour element has, on its end face directed toward the substrate, an engagement element protruding in the axial direction, which engages in a recess provided in the substrate. With the aid of such an engagement element, the sealing contour element can be precisely positioned on the substrate and, if appropriate, also held thereon.

Beim Fertigen des Elektronikmoduls kann das Dichtkonturelement beim Anordnen an die Oberfläche des Substrats mit seinem Eingriffselement in die Ausnehmung in der Oberfläche des Substrats eingreifend eingeschoben werden. Dabei kann das Dichtkonturelement präzise relativ zu der Oberfläche des Substrats und indirekt auch relativ zu dem an dem Substrat befestigten elektronischen Bauelement positioniert werden. When manufacturing the electronic module, the sealing contour element can be inserted engaging in the recess in the surface of the substrate when it is arranged on the surface of the substrate with its engagement element. In this case, the sealing contour element can be precisely positioned relative to the surface of the substrate and indirectly also relative to the electronic component attached to the substrate.

Insbesondere kann das Eingriffselement in die in dem Substrat vorgesehene Ausnehmung formschlüssig verrastend eingreifen. Anders ausgedrückt kann das Eingriffselement mit einer Art Rastnase versehen sein. Dadurch kann beispielsweise erreicht werden, dass das Dichtkonturelement nicht notwendigerweise von dem elektronischen Bauelement an dem Substrat gehalten werden braucht, sondern selbst an dem Substrat befestigt werden kann. Hierdurch können unter anderem Kräfte auf das elektronische Bauelement verringert werden. In particular, the engagement element can engage positively lockingly in the recess provided in the substrate. In other words, the engagement member may be provided with a kind of locking lug. This can be achieved, for example, that the sealing contour element does not necessarily need to be held by the electronic component to the substrate, but can be attached to the substrate itself. As a result, forces on the electronic component can be reduced among other things.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die an das Substrat angrenzende Stirnfläche des Dichtkonturelements mit der Oberfläche des Substrats stoffschlüssig verbunden sein. Während des Herstellens des Elektronikmoduls kann ein solches stoffschlüssiges Verbinden des Dichtkonturelements mit der Oberfläche des Substrats einfach, kostengünstig und zuverlässig durchgeführt werden. Beispielsweise kann die Stirnfläche des Dichtkonturelements an die Oberfläche des Substrats angeklebt werden. According to a further embodiment, the end face of the sealing contour element adjoining the substrate can be connected to the surface of the substrate in a material-locking manner. During the manufacture of the electronic module, such a cohesive connection of the sealing contour element to the surface of the substrate can be carried out simply, inexpensively and reliably. For example, the end face of the sealing contour element can be glued to the surface of the substrate.

In einer speziellen Ausgestaltung kann die an das Substrat angrenzende Stirnfläche des Dichtkonturelements an die Oberfläche des Substrats angelötet werden. Ein solches Verlöten des Dichtkonturelements mit der Oberfläche des Substrats kann besonders einfach durchgeführt werden, wenn die elektronischen Bauelemente ohnehin mit elektrisch leitfähigen Strukturen an dem Substrat zu verlöten sind. Insbesondere wenn die elektronischen Bauelemente als oberflächenmontierte Bauelemente (SMD – Surface Mounted Device) vorgesehen werden, können in einem gemeinsamen Verlötvorgang sowohl die elektronischen Bauelemente als auch sie umgebende Dichtkonturelemente mit der Oberfläche des Substrats verlötet werden. Auch andere Lötverfahren wie Thermodenlöten können eingesetzt werden. In diesem Fall sollte das Dichtkonturelement im Regelfall zumindest an seiner Stirnfläche metallisch sein. Beispielsweise kann das Dichtkonturelement als Metallhülse vorgesehen werden. In a special embodiment, the end face of the sealing contour element adjoining the substrate can be soldered to the surface of the substrate. Such a soldering of the sealing contour element with the surface of the substrate can be carried out particularly simply if the electronic components are to be soldered anyway with electrically conductive structures on the substrate. In particular, when the electronic components are provided as surface-mounted components (SMD - Surface Mounted Device), both the electronic components and surrounding sealing contour elements can be soldered to the surface of the substrate in a common soldering. Other soldering methods such as thermode soldering can be used. In this case, the sealing contour element should normally be metallic at least on its end face. For example, the sealing contour element can be provided as a metal sleeve.

Gemäß einer Ausführungsform weist das Dichtkonturelement mehrere von der radial nach innen gerichteten Mantelfläche radial nach innen ragende Zentrierrippen auf, welche dazu ausgestaltet sind, um das elektronische Bauelement in Radialrichtung zentral innerhalb des Dichtkonturelements zu positionieren. Die Zentrierrippen können dabei derart ausgestaltet und angeordnet sein, dass sie das Dichtkonturelement relativ zu dem von ihm umgebenden elektronischen Bauelement derart positionieren, dass sich zwischen dem Bauelement und der nach innen gerichteten Mantelfläche des Dichtkonturelements über den gesamten Umfang hin ein Spalt bildet, vorzugsweise mit gleichbleibender Spaltbreite. Dieser Spalt bzw. Zwischenraum kann dann zumindest teilweise mit Vergussmasse gefüllt werden, so dass das elektronische Bauelement in seinem gesamten an die Oberfläche des Substrats angrenzenden Teilbereich mit Vergussmasse verkapselt werden kann. According to one embodiment, the sealing contour element has a plurality of radially inwardly directed from the radially inwardly projecting centering ribs, which are designed to position the electronic component in the radial direction centrally within the sealing contour element. The centering ribs can be configured and arranged such that they position the sealing contour element relative to the electronic component surrounding it in such a way that forms a gap between the component and the inwardly directed lateral surface of the sealing contour element over the entire circumference, preferably with a constant gap width. This gap or space can then be at least partially filled with potting compound, so that the electronic component can be encapsulated in its entire adjacent to the surface of the substrate portion with potting compound.

Es wird darauf hingewiesen, dass einige der möglichen Merkmale und Vorteile der Erfindung hierin teilweise mit Bezug auf Ausführungsformen eines Elektronikmoduls und teilweise mit Bezug auf ein Verfahren zum Fertigen eines Elektronikmoduls beschrieben sind. Ein Fachmann erkennt, dass die Merkmale in geeigneter Weise kombiniert, übertragen, angepasst und/oder ausgetauscht werden können, um zu weiteren Ausführungsformen der Erfindung zu gelangen. It should be understood that some of the possible features and advantages of the invention are described herein in part with reference to embodiments of an electronics module and partially with respect to a method of manufacturing an electronics module. A person skilled in the art will recognize that the features can be suitably combined, transferred, adapted and / or replaced in order to arrive at further embodiments of the invention.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen Brief description of the drawings

Nachfolgend werden Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, wobei weder die Zeichnungen noch die Beschreibung als die Erfindung einschränkend auszulegen sind. Embodiments of the invention will now be described with reference to the accompanying drawings, in which neither the drawings nor the description are to be construed as limiting the invention.

1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Elektronikmoduls während seiner Fertigung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 1 shows a perspective view of an electronic module during its manufacture according to an embodiment of the present invention.

2 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Dichtkonturelements und eines elektronischen Bauelements für ein erfindungsgemäßes Elektronikmodul vor deren Zusammenbau. 2 shows a perspective view of a sealing contour element and an electronic component for an inventive electronic module prior to assembly.

3 zeigt eine perspektivische Ansicht der in 2 dargestellten Komponenten in einem vormontierten Zustand. 3 shows a perspective view of the in 2 illustrated components in a preassembled state.

4 zeigt eine Schnittansicht durch ein Elektronikmodul gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 4 shows a sectional view through an electronic module according to an embodiment of the present invention.

5 zeigt eine Schnittansicht durch ein Elektronikmodul gemäß einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 5 shows a sectional view through an electronic module according to an alternative embodiment of the present invention.

6 zeigt eine Schnittansicht durch ein Elektronikmodul gemäß einer weiteren alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 6 shows a sectional view through an electronic module according to another alternative embodiment of the present invention.

Die Figuren sind lediglich schematisch und nicht maßstabsgetreu. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen in den Figuren gleiche oder gleichwirkende Merkmale. The figures are only schematic and not to scale. Like reference numerals designate the same or equivalent features in the figures.

Ausführungsformen der Erfindung Embodiments of the invention

In den 1, 2 und 3 sind perspektivische Ansichten eines erfindungsgemäßen Elektronikmoduls 1 sowie von dessen Komponenten dargestellt. 4 zeigt eine Schnittansicht durch ein solches Elektronikmodul 1. In the 1 . 2 and 3 are perspective views of an inventive electronic module 1 as well as its components. 4 shows a sectional view through such an electronic module 1 ,

Das Elektronikmodul 1 weist ein flächiges Substrat 3 in Form einer Leiterplatte auf. In dem Substrat 3 sind Durchgangslöcher 11 vorgesehen. Ein elektronisches Bauelement 5 in Form eines Elektrolytkondensators soll an dem Substrat 3 befestigt werden und mit Leiterstrukturen wie zum Beispiel in dem Substrat 3 vorgesehenen Leiterbahnen (nicht dargestellt) elektrisch verbunden werden. Das Bauelement 5 verfügt hierzu über elektrische Anschlüsse 9 in Form von Kontaktpins, welche aus einer zu dem Substrat 3 gerichteten Stirnfläche 35 des zylindrischen Körpers des Bauelements 5 abstehen. Ferner ist an der Stirnfläche 35 eine Dichtung 10 vorgesehen. The electronics module 1 has a flat substrate 3 in the form of a printed circuit board. In the substrate 3 are through holes 11 intended. An electronic component 5 in the form of an electrolytic capacitor to the substrate 3 be attached and with conductor structures such as in the substrate 3 provided interconnects (not shown) are electrically connected. The component 5 has electrical connections 9 in the form of contact pins, which from one to the substrate 3 directed face 35 the cylindrical body of the device 5 protrude. Furthermore, on the front surface 35 a seal 10 intended.

Um das elektronische Bauelement 5 fluiddicht kapseln zu können und damit insbesondere gegen einen Angriff durch chemisch aggressive Medien schützen zu können, ist ein Dichtkonturelement 7 vorgesehen. Das Dichtkonturelement 7 weist eine ringförmige Gestalt im Wesentlichen in Form einer zylindrischen Hülse auf mit einer nach radial innen gerichteten Mantelfläche 13, einer radial nach außen gerichteten Mantelfläche 15 und sich an diese Mantelflächen 13, 15 jeweils anschließende, entgegengesetzt gerichtete Stirnflächen 17, 19. To the electronic component 5 To be able to encapsulate fluid-tight and thus to protect against attack by chemically aggressive media in particular, is a sealing contour element 7 intended. The sealing contour element 7 has an annular shape substantially in the form of a cylindrical sleeve with a radially inwardly directed lateral surface 13 , a radially outwardly directed lateral surface 15 and on these lateral surfaces 13 . 15 each subsequent, oppositely directed faces 17 . 19 ,

Um das elektronische Bauelement 5 und das Dichtkonturelement 7 an dem Substrat 3 zu montieren und dadurch das Elektronikmodul 1 zu fertigen, wird zunächst das Bauelement 5 ins Innere des zylindrischen Dichtkonturelements 7 eingeschoben. Ein später an das Substrat 3 angrenzender Teilbereich 27 des Bauelements 5 wird dadurch von der nach radial innen gerichteten Mantelfläche 13 des Dichtkonturelements 7 umgeben. Da das Dichtkonturelement 7 jedoch eine geringere Bauhöhe aufweist, das heißt eine kürzere axiale Länge aufweist, als das elektronische Bauelement 5, ragt das elektronische Bauelement 5 in einem später dem Substrat 3 entfernt gelegenen Teilbereich 29 axial über das Dichtkonturelement 7 hinaus und ist somit in diesem Teilbereich 29 nicht von dem Dichtkonturelement 7 vollständig umgeben. To the electronic component 5 and the sealing contour element 7 on the substrate 3 to assemble and thereby the electronic module 1 to manufacture, first becomes the device 5 inside the cylindrical sealing contour element 7 inserted. A later to the substrate 3 adjoining subarea 27 of the component 5 is characterized by the radially inwardly directed lateral surface 13 the sealing contour element 7 surround. As the sealing contour element 7 However, has a lower height, that is, has a shorter axial length than the electronic component 5 , protrudes the electronic component 5 in a later the substrate 3 remote area 29 axially over the sealing contour element 7 and is thus in this subarea 29 not from the sealing contour element 7 completely surrounded.

An einem unteren Ende, das heißt in dem an das Substrat 3 angrenzenden Teilbereich 27, weist das Dichtkonturelement 7 mehrere nach innen ragende Vorsprünge 21 auf. Diese Vorsprünge 21 ragen so weit hin zu einer radialen Mitte des Dichtkonturelements 7, dass beim Einschieben des Bauelements 5 in das Dichtkonturelement 7 die Stirnfläche 35 des Bauelements 5 in mechanische Anlage mit einer Oberseite der Vorsprünge 21 kommt. Die Vorsprünge 21 können insbesondere derart ausgebildet sein, dass ihre freitragenden Enden 37 vor einem Anpressen des Dichtkonturelements 7 an das Substrat 3 hin zu einer Ebene durch die Stirnfläche 17 gerichtet sind, jedoch über die Stirnfläche 17 in Axialrichtung nicht überstehen, das heißt aus dem Inneren des Dichtkonturelements 7 nicht nach außen abragen. At a lower end, that is, at the substrate 3 adjoining subarea 27 , Has the sealing contour element 7 several inwardly projecting projections 21 on. These projections 21 protrude so far towards a radial center of the sealing contour element 7 that when inserting the device 5 in the sealing contour element 7 the face 35 of the component 5 in mechanical attachment with a top of the tabs 21 comes. The projections 21 may in particular be designed such that their cantilevered ends 37 before pressing the sealing contour element 7 to the substrate 3 towards a plane through the face 17 are directed, but over the face 17 do not protrude in the axial direction, that is from the interior of the sealing contour element 7 do not protrude to the outside.

Ferner sind an der nach innen gerichteten Mantelfläche 13 des Dichtkonturelements 7 mehrere radial nach innen ragende Zentrierrippen 23 vorgesehen. Die Zentrierrippen 23 erstrecken sich im Wesentlichen in axialer Richtung des Dichtkonturelements 7 und können beispielsweise in Umfangsrichtung äquidistant zueinander beabstandet sein. Vorzugsweise sind wenigstens drei Zentrierrippen 23 vorgesehen. Furthermore, on the inwardly directed lateral surface 13 the sealing contour element 7 a plurality of radially inwardly projecting centering ribs 23 intended. The centering ribs 23 extend substantially in the axial direction of the sealing contour element 7 and may, for example, be equidistant from one another in the circumferential direction. Preferably, at least three centering ribs 23 intended.

Beim Zusammenbauen des elektronischen Bauelements 5 und des Dichtkonturelements 7, um diese dann an dem Substrat 3 anzubringen, wird das Bauelement 5 zunächst in Richtung des Pfeils 6 in das hülsenartige Dichtkonturelement 7 von oben her eingeschoben, bis es mit seiner Stirnfläche 35 an den Vorsprüngen 21 anliegt. Dann wird das Bauelement 5 zusammen mit dem Dichtkonturelement 7 auf das Substrat 3 gedrückt, wobei die Anschlüsse 9 in die Durchgangslöcher 11 eingepasst werden. Die dem Substrat 3 zugewandte Stirnfläche 17 des Dichtkonturelements 7 wird dabei an die Oberfläche 4 des Substrats 3 gepresst. Das Bauelement 5 kann noch so lange weiter hin zu dem Substrat 3 geschoben werden, bis die freitragenden Enden 37 der Vorsprünge 21 in Anlage mit der Oberfläche 4 des Substrats gelangen. Auf diese Weise wird ein mechanischer Anschlag geschaffen. When assembling the electronic component 5 and the sealing contour element 7 then attach them to the substrate 3 to attach, becomes the component 5 first in the direction of the arrow 6 in the sleeve-like sealing contour element 7 inserted from the top until it is with its end face 35 at the projections 21 is applied. Then the component becomes 5 together with the sealing contour element 7 on the substrate 3 pressed, with the connections 9 in the through holes 11 be fitted. The the substrate 3 facing end face 17 the sealing contour element 7 gets to the surface 4 of the substrate 3 pressed. The component 5 may continue to the substrate for so long 3 be pushed until the cantilever ends 37 the projections 21 in contact with the surface 4 of the substrate. In this way, a mechanical stop is created.

Anschließend werden die Anschlüsse 9 mit Leiterstrukturen 12 an dem Substrat 3 verlötet. Dadurch wird nicht nur eine elektrische Verbindung mit den Leiterstrukturen 12 hergestellt, sondern auch das Bauelement 5 in einer hin zu dem Substrat 3 gezogenen Position fixiert. Die federnd wirkenden Vorsprünge 21 werden dadurch angepresst an die Oberfläche 4 des Substrats 3 gehalten. Subsequently, the connections 9 with ladder structures 12 on the substrate 3 soldered. This will not only provide an electrical connection with the conductor structures 12 made, but also the device 5 in one direction to the substrate 3 fixed position. The spring-acting projections 21 be pressed against the surface 4 of the substrate 3 held.

Anschließend wird ein Zwischenraum 31 zwischen dem Bauelement 5 und der inneren Mantelfläche 13 des Dichtkonturelements 7 zumindest in dem an das Substrat 3 angrenzenden Teilbereich 27 des Bauelements 5 mit einer Vergussmasse 25 gefüllt. Die Vergussmasse 25 ist dabei anfänglich fließfähig, vorzugsweise dünnflüssig, so dass sie den Zwischenraum 31 vollständig und vorzugsweise blasenfrei auffüllen kann. Die Vergussmasse 25 füllt dabei sowohl Teile des Zwischenraums 31 radial seitlich angrenzend an das Bauelement 5 als auch einen Spalt 33 zwischen der Stirnfläche 35 des Bauelements 5 und der Oberfläche 4 des Substrats 3. Subsequently, a gap 31 between the component 5 and the inner surface 13 the sealing contour element 7 at least in the case of the substrate 3 adjoining subarea 27 of the component 5 with a potting compound 25 filled. The potting compound 25 is initially flowable, preferably thin, so that they the gap 31 can fill completely and preferably free of bubbles. The potting compound 25 fills both parts of the gap 31 radially laterally adjacent to the device 5 as well as a gap 33 between the face 35 of the component 5 and the surface 4 of the substrate 3 ,

Danach wird die Vergussmasse 25 ausgehärtet. Im fertiggestellten Elektronikmodul 1 füllt die Vergussmasse 25 somit den an das Substrat 3 angrenzenden Teilbereich 27 zwischen dem Bauelement 5 und der inneren Mantelfläche 13 des Dichtkonturelements 7 vollständig aus. Die Stirnfläche 17 des Dichtkonturelements 7 liegt dabei an der Oberfläche 4 des Substrats 3 an. Die Vorsprünge 21 liegen vorzugsweise ebenfalls an der Oberfläche 4 des Substrats 3 an und erstrecken sich in dem Spalt 33 zwischen dem Substrat 3 und der dem Substrat 3 zugewandten Stirnfläche 35 des Bauelements 5. Then the potting compound 25 hardened. In the finished electronic module 1 fill those potting compound 25 thus to the substrate 3 adjoining subarea 27 between the component 5 and the inner surface 13 the sealing contour element 7 completely off. The face 17 the sealing contour element 7 lies on the surface 4 of the substrate 3 at. The projections 21 are preferably also on the surface 4 of the substrate 3 and extend in the gap 33 between the substrate 3 and the substrate 3 facing end face 35 of the component 5 ,

5 veranschaulicht eine alternative Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Elektronikmoduls 1. Bei dieser Ausgestaltung wird vorzugsweise auf die Vorsprünge 21 verzichtet. Stattdessen wird das Dichtkonturelement 7 an seiner zu dem Substrat 3 gerichteten Stirnfläche 17 mit einem oder vorzugsweise mehreren in Axialrichtung abragenden Eingriffselementen 39 versehen. Beim Montieren des Elektronikmoduls 1 wird das Dichtkonturelement 7 mit seinem Eingriffselement 39 bzw. seinen Eingriffselementen 39 in eine oder mehrere jeweilige Ausnehmungen 41 in der Oberfläche 4 des Substrats 3 eingreifend eingeschoben. Das Eingriffselement 39 und die zugehörige Ausnehmung 41 sind dabei vorzugsweise derart ausgebildet, dass das Eingriffselement 39 formschlüssig verrastend in die Ausnehmung 41 eingreifen kann und auf diese Weise das Dichtkonturelement 7 an dem Substrat 3 fixieren kann. Anschließend oder vorangehend kann das Bauelement 5 mit seinen Anschlüssen 9 in die Durchgangslöcher 11 eingeschoben werden und dort verlötet werden. Abschließend wird der Zwischenraum 31 in dem an das Substrat 3 angrenzenden Teilbereich 27 mit Vergussmasse 25 aufgefüllt und diese dann ausgehärtet. 5 illustrates an alternative embodiment of an electronic module according to the invention 1 , In this embodiment is preferably on the projections 21 waived. Instead, the sealing contour element 7 at his to the substrate 3 directed face 17 with one or preferably a plurality of axially projecting engagement elements 39 Mistake. When mounting the electronic module 1 becomes the sealing contour element 7 with its engaging element 39 or its engaging elements 39 in one or more respective recesses 41 in the surface 4 of the substrate 3 inserted intervening. The engagement element 39 and the associated recess 41 are preferably designed such that the engagement element 39 positively latching in the recess 41 can engage and in this way the sealing contour element 7 on the substrate 3 can fix. Subsequently or before, the component can 5 with its connections 9 in the through holes 11 be inserted and soldered there. Finally, the gap 31 in which to the substrate 3 adjoining subarea 27 with potting compound 25 filled and then cured.

In 6 ist eine weitere mögliche Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Elektronikmoduls 1 dargestellt. In diesem Fall ist die an das Substrat 3 angrenzende Stirnfläche 17 des Dichtkonturelements 7 mit der Oberfläche 4 des Substrats stoffschlüssig verbunden. Beispielsweise könnte dies durch ein Verkleben erfolgen. Vorzugsweise kann jedoch vorgesehen sein, dass die Stirnfläche 17 des Dichtkonturelements 7 und die Oberfläche 4 des Substrats 3 miteinander verlötet werden. Hierzu kann zumindest an der Stirnfläche 17 eine metallische Schicht vorgesehen sein. Vorzugsweise besteht das gesamte Dichtkonturelement 7 in diesem Fall aus einem lötfähigen Metall. An der Oberfläche 4 des Substrats 3 können entsprechend komplementär ausgebildete lötfähige Metallstrukturen vorgesehen sein. Ein solches stoffschlüssiges Verbinden des Dichtkonturelements 7 mit dem Substrat 3 durch lokales Verlöten kann insbesondere dann vorteilhaft durchgeführt werden, wenn auch andere Bauelemente wie beispielsweise das elektronische Bauelement 5 mit metallischen Strukturen an dem Substrat 3 verlötet werden sollen. Beispielsweise kann vorgesehen sein, das elektronische Bauelement 5 als SMD-Bauteil vorzusehen und dieses mithilfe einer Verlötung 43 mit elektrisch leitfähigen Strukturen an dem Substrat 3 zu verbinden. Ein Lötprozess zum Anbinden des elektronischen Bauelements 5 kann dabei gleichzeitig auch ein Verlöten des Dichtkonturelements 7 mit lötfähigen Strukturen an der Oberfläche 4 bewirken. Alternativ können auch andere Lötverfahren wie z.B. Thermodenlöten eingesetzt werden. Abschließend kann der Zwischenraum 31 wiederum mit Vergussmasse 25 gefüllt werden. In 6 is another possible embodiment of an electronic module according to the invention 1 shown. In this case, that is to the substrate 3 adjacent end face 17 the sealing contour element 7 with the surface 4 the substrate materially connected. For example, this could be done by gluing. Preferably, however, it can be provided that the end face 17 the sealing contour element 7 and the surface 4 of the substrate 3 be soldered together. For this purpose, at least on the end face 17 a metallic layer may be provided. Preferably, the entire sealing contour element 7 in this case made of a solderable metal. On the surface 4 of the substrate 3 Correspondingly complementary solderable metal structures may be provided. Such a cohesive connection of the sealing contour element 7 with the substrate 3 By local soldering can be carried out particularly advantageous, although other components such as the electronic component 5 with metallic structures on the substrate 3 to be soldered. For example, it can be provided, the electronic component 5 as an SMD component and this by means of a soldering 43 with electrically conductive structures on the substrate 3 connect to. A soldering process for bonding the electronic component 5 can at the same time also a soldering of the sealing contour element 7 with solderable structures on the surface 4 cause. Alternatively, other soldering methods such as thermode soldering can be used. Finally, the gap 31 again with potting compound 25 be filled.

Das beschriebene Fertigungsverfahren sowie das damit herstellbare Elektronikmodul 1 ermöglichen eine zuverlässige Kapselung des elektronischen Bauelements 5 zumindest in seinem gegen einen Angriff von chemischen Medien empfindlichen unteren Bereich, das heißt dort, wo die Anschlüsse 9 aus dem Bauelement 5 herausgeführt werden und mit leitenden Strukturen des Substrats 3 verbunden werden. Das Dichtkonturelement 7 kann dabei einfach und kostengünstig herstellbar sein. Außerdem wird nur sehr wenig Vergussmasse benötigt, was zu einer weiteren Kostensenkung beitragen kann. Das Dichtkonturelement 7 kann ein einfaches Bauteil sein, beispielsweise ein Spritzgussbauteil oder eine zylindrische Metallhülse, und dient hauptsächlich als eine Art Gussform für die flüssig zu verarbeitende Vergussmasse 25. Kosten für eine Verkapselung des elektronischen Bauelements 5 können auf diese Weise verringert werden und ein gefährdeter substratnaher Teilbereich 27 des Bauelements 5 dennoch effektiv beispielsweise gegen einen Angriff durch Chemikalien geschützt werden. The manufacturing method described and the electronics module that can be produced with it 1 allow a reliable encapsulation of the electronic component 5 at least in its lower area sensitive to attack by chemical media, that is, where the ports are 9 from the component 5 be led out and with conductive structures of the substrate 3 get connected. The sealing contour element 7 can be simple and inexpensive to produce. In addition, very little potting compound is needed, which can contribute to further cost reduction. The sealing contour element 7 may be a simple component, such as an injection molding or a cylindrical metal sleeve, and serves mainly as a kind of mold for the liquid to be processed potting compound 25 , Cost of encapsulation of the electronic component 5 can be reduced in this way and an endangered sub-area close to the substrate 27 of the component 5 yet effectively protected against, for example, attack by chemicals.

Abschließend ist darauf hinzuweisen, dass Begriffe wie „aufweisend“, „umfassend“, etc. keine anderen Elemente oder Schritte ausschließen und Begriffe wie „eine“ oder „ein“ keine Vielzahl ausschließen. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung anzusehen. Finally, it should be noted that terms such as "comprising," "comprising," etc., do not exclude other elements or steps, and terms such as "a" or "an" do not exclude a multitude. Reference signs in the claims are not to be considered as limiting.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102011083094 A1 [0006]
DE 102011004142 A1 [0006]
DE 2010042450 A1 [0006]

Claims

Electronic module ( 1 ) comprising: a sheet substrate ( 3 ), and an electronic component ( 5 ), which on a surface ( 4 ) of the substrate ( 3 ), characterized in that the electronic module ( 1 ) further comprises: a sealing contour element ( 7 ), and a potting compound ( 25 ), wherein the sealing contour element ( 7 ) an annular shape with a radially inwardly directed lateral surface ( 13 ) and a radially outwardly directed lateral surface ( 15 ) and two opposite faces ( 17 . 19 ), wherein the sealing contour element ( 7 ) with one of its end faces ( 17 . 19 ) to the surface ( 4 ) of the substrate ( 3 ) and the sealing contour element ( 7 ) with its radially inwardly directed lateral surface ( 13 ) one to the substrate ( 3 ) adjacent subarea ( 27 ) of the electronic component ( 5 ) laterally surrounds and wherein the electronic component ( 5 ) in a substrate ( 3 ) remote area ( 29 ) not from the sealing contour element ( 7 ) is completely surrounded, with a gap ( 31 ) between the sealing contour element ( 7 ) and the electronic component ( 5 ) at least in that to the substrate ( 3 ) adjacent subarea ( 27 ) with the potting compound ( 25 ) is filled.

Electronic module according to claim 1, wherein the sealing contour element ( 7 ) on which to the substrate ( 3 ) adjacent subarea ( 27 ) a radially inwardly projecting projection ( 21 ), wherein the projection ( 21 ) in a gap ( 33 ) between the substrate ( 3 ) and one to the substrate ( 3 ) directed end face ( 35 ) of the electronic component ( 5 ) is recorded.

Electronic module according to claim 2, wherein a cantilevered end ( 37 ) of the projection ( 21 ) on the surface ( 4 ) of the substrate ( 3 ) is present.

Electronic module according to one of the preceding claims, wherein the sealing contour element ( 7 ) at its to the substrate ( 3 ) directed end face ( 17 ) an axially projecting engaging element ( 39 ), which in one in the substrate ( 3 ) provided recess ( 41 ) intervenes.

Electronic module according to claim 4, wherein the engagement element ( 39 ) into the substrate ( 3 ) provided recess ( 41 ) engages positively latching.

Electronic module according to one of the preceding claims, wherein the to the substrate ( 3 ) adjacent end face ( 17 ) of the sealing contour element ( 7 ) with the surface ( 4 ) of the substrate ( 3 ) is integrally connected.

Electronic module according to one of the preceding claims, wherein the to the substrate ( 3 ) adjacent end face ( 17 ) of the sealing contour element ( 7 ) with the surface ( 4 ) of the substrate ( 3 ) is soldered.

Electronic module according to one of the preceding claims, wherein the sealing contour element ( 7 ) a plurality of the radially inwardly directed lateral surface ( 13 ) radially inwardly projecting centering ribs ( 23 ) which are adapted to the electronic component ( 5 ) in the radial direction centrally within the sealing contour element ( 7 ).

Method for manufacturing an electronic module ( 1 ), comprising: providing a planar substrate ( 3 ), Providing an electronic component ( 5 ), Providing a sealing contour element ( 7 ), which has an annular shape with a radially inwardly directed lateral surface ( 13 ) and a radially outwardly directed lateral surface ( 15 ) and two opposite faces ( 17 . 19 ), arranging the electronic component ( 5 ) and the sealing contour element ( 7 ) such that the sealing contour element ( 7 ) with one of its end faces ( 17 . 19 ) to the surface ( 4 ) of the substrate ( 3 ) and the sealing contour element ( 7 ) with its radially inwardly directed lateral surface ( 13 ) one to the substrate ( 3 ) adjacent subarea ( 27 ) of the electronic component ( 5 ) laterally surrounds and the electronic component ( 5 ) in a substrate ( 3 ) remote area ( 29 ) not from the sealing contour element ( 7 ) is completely surrounded, filling a gap ( 31 ) between the sealing contour element ( 7 ) and the component ( 5 ) at least in that to the substrate ( 3 ) adjacent subarea ( 27 ) with a potting compound ( 25 ).

The method of claim 9, further comprising: soldering terminals ( 9 ) of the electronic component ( 5 ) with ladder structures ( 12 ) on the substrate ( 3 ) before filling the gap ( 31 ) with potting compound ( 25 ).

The method of claim 9 or 10, wherein the sealing contour element ( 7 ) on one to the substrate ( 3 ) laterally adjacent portion ( 27 ) a radially inwardly projecting projection ( 21 ), and wherein the electronic component ( 5 ) when placed on the substrate ( 3 ) with a to the substrate ( 3 ) directed end face ( 35 ) on the projection ( 21 ) of the sealing contour element ( 7 ) and over this the sealing contour element ( 7 ) to the surface ( 4 ) of the substrate ( 3 ) presses.

Method according to one of claims 9 to 11, wherein the sealing contour element ( 7 ) at its to the substrate ( 3 ) directed end face ( 17 ) an axially projecting engaging element ( 39 ), and wherein the sealing contour element ( 7 ) when placed on the surface ( 4 ) of the substrate ( 3 ) with its engaging element ( 39 ) in a recess ( 41 ) in the surface ( 4 ) of the substrate ( 3 ) is inserted intervening.

Method according to one of claims 9 to 12, wherein the sealing contour element ( 7 ) at its to the substrate ( 3 ) adjacent end face ( 17 ) with the surface ( 4 ) of the substrate ( 3 ) is materially connected.