DE102017006406B4 - Gehäustes IC-Bauelement - Google Patents

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Abstract

Gehäustes IC-Bauelement (10) mit einem Halbleiterkörper und einer Platine (20), wobei- der Halbleiterkörper eine monolithisch integrierte Schaltung und wenigstens zwei metallische Kontaktflächen umfasst und- die Platine (20) einen ersten Bereich (30) und einen zweiten Bereich (40) und eine Oberseite (50) und eine Unterseite (55) und wenigstens zwei ausgebildete Anschlusskontakte (60) und zwei mit den Anschlusskontakten (60) verschalteten Leiterbahnen (70) aufweist, und- die Anschlusskontakte (60) als die Platine (20) durchgreifende Kontaktlöcher ausgebildet sind, und in dem ersten Bereich (30) der Platine (20) angeordnet sind, und- die beiden metallischen Kontaktflächen mittels Bonddrähten mit den Leiterbahnen (70) verbunden sind, und- der Halbleiterkörper als Die ausgebildet ist und das Die in dem zweiten Bereich (40) auf der Oberseite (50) der Platine (20) angeordnet ist, und- der Halbleiterkörper und die Bonddrähte an der Oberseite (50) der Platine (20) mit einer Vergussmasse (100) vollständig bedeckt sind und in dem zweiten Bereich (40) die Platine (20) mit der Vergussmasse (100) bedeckt ist, wobei die Unterseite (55) der Platine (20) ein Teil des IC-Gehäuses ausbildet, unddie Kontaktlöcher einen einheitlichen Innendurchmesser mit metallischen Innenwänden aufweisen und ausgeformt sind elektrisch leitfähige Pressstifte (110) aufzunehmen, um eine press-fit Verbindung und hierdurch eine elektrische Verbindung mit wenigstens einem weiteren elektrischen Bauteil auszubilden, undder erste Bereich und der zweite Bereich jeweils zusammenhängend ausgebildet sind, die Platine (20) in dem ersten Bereich (30) keine Vergussmasse (100) aufweist und die Pressstifte (110) als Teil eines Stanzgitters (120) ausgebildet und mit dem Stanzgitter (120) einstückig verbunden sind und die Platine (20) nur mittels der Pressstifte (110) eine kraftschlüssige Verbindung ausbildet und nur mittels der Pressstifte (110) eine elektrisch leitfähige Verbindung mit dem Stanzgitter (120) ausbildet.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein gehäustes IC-Bauelement.
  • Aus der DE 10 2007 032 142 A1 und der DE 10 2015 000 063 A sind gehäuste IC-Bauelemente bekannt. Aus der DE 10 2012 213 812 A1 , der DE 10 2014 202 158 A1 , der DE 10 2012 204 004 A1 und der DE 10 2015 206 481 A1 sind Einpresskontaktierungen bekannt.
  • Vor diesem Hintergrund besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine Vorrichtung anzugeben, die den Stand der Technik weiterbildet.
  • Die Aufgabe wird durch ein gehäustes IC-Bauelement mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.
  • Gemäß dem Gegenstand der Erfindung wird ein gehäustes IC-Bauelement mit einem Halbleiterkörper und einer Platine bereitgestellt.
  • Der Halbleiterkörper umfasst eine monolithisch integrierte Schaltung und wenigstens zwei metallische Kontaktflächen.
  • Die Platine weist einen ersten Bereich und einen zweiten Bereich und eine Oberseite und eine Unterseite auf.
  • Des Weiteren weist die Platine wenigstens zwei ausgebildete Anschlusskontakte und zwei mit den Anschlusskontakten verschalteten Leiterbahnen auf.
  • Die Anschlusskontakte sind als die Platine durchgreifende Kontaktlöcher ausgebildet und in dem ersten Bereich der Platine angeordnet.
  • Die beiden metallischen Kontaktflächen sind mittels Bonddrähten mit den Leiterbahnen verbunden und der Halbleiterkörper ist als Die ausgebildet.
  • Das Die ist in dem zweiten Bereich auf der Oberseite der Platine angeordnet.
  • Der Halbleiterkörper und die Bonddrähte sind an der Oberseite der Platine mit einer Vergussmasse vollständig bedeckt.
  • Die Oberseite der Platine ist in dem zweiten Bereich auch mit der Vergussmasse bedeckt, wobei die Unterseite der Platine ein Teil des IC-Gehäuses ausbildet.
  • Die Kontaktlöcher weisen einen einheitlichen Innendurchmesser mit metallischen Innenwänden auf und sind ausgeformt, elektrisch leitfähige Pressstifte aufzunehmen, um eine press-fit Verbindung und hierdurch eine elektrisch leitfähige Verbindung mit wenigstens einem weiteren elektrischen Bauteil auszubilden.
  • Die Platine weist in dem ersten Bereich keine Vergussmasse auf.
  • Die Pressstifte sind als Teil eines Stanzgitters ausgebildet und mit dem Stanzgitter einstückig verbunden.
  • Die Platine bildet ausschließlich mittels der Pressstifte eine kraftschlüssige und eine wenigstens teilweise stoffschlüssige Verbindung und ausschließlich mittels der Pressstifte eine elektrisch leitfähige Verbindung mit dem Stanzgitter aus.
  • Es versteht sich, dass die Platine neben den Pressstiften keine weiteren Haltemittel aufweist, d.h. keine weitere kraftschlüssige Verbindung aufweist. Das Stanzgitter ist vorzugsweise wenigstens teilweise mit einem Kunststoff umspritzt. Anders ausgedrückt, das Stanzgitter ist in ein Gehäuse eingebettet und als Teil des Gehäuses ausgebildet und mit dem Gehäuse kraftschlüssig verbunden. Anders ausgedrückt die Platine bildet nur mittels der Pressstifte eine kraftschlüssige Verbindung mit dem Gehäuse aus.
  • Es sei angemerkt, dass bei dem Einpressen der Pressstifte eine Kaltverschweißung stattfindet, d.h. die Pressstifte weisen wenigstens teilweise einen Formschluss mit den Innenflächen der Kontaktlöcher auf.
  • Ein Vorteil ist, dass die Platine mit dem Die auf einfache und kostengünstige Weise unmittelbar mit einem Stecker bzw. mit einer Buchse verschalten lässt, ohne dass ein Löten oder ein Verkleben oder ähnliche Schritte notwendig sind. Ein weiterer Vorteil ist, dass mittels der Press-Fit Verbindung eine sehr zuverlässige Verbindung ausbilden lässt.
  • In einer Weiterbildung ist das Die unmittelbar mit der Oberseite der Platine verklebt. Anders ausgedrückt, dass Die ist ohne einen Leadframe auf die Platine aufgebracht. Hierdurch lässt sich einen kostengünstigen Aufbau erzielen. Es versteht sich, dass die metallischen Kontaktflächen des Halbleiterkörpers mit den Bonddrähten unmittelbar mit den Leiterbahnen auf der Oberseite der Platine verschaltet werden.
  • In einer Ausführungsform umfasst der Halbleiterkörper wenigstens einen Sensor, wobei der Sensor in einer elektrischen Wirkverbindung mit der integrierten Schaltung steht. Vorzugsweise ist der Sensor als Magnetfeldsensor oder als Drucksensor ausgebildet.
  • In einer Ausführungsform umfasst der Halbleiterkörper bzw. die integrierte Schaltung wenigstens eine Bus Interfaceschaltung, z.B. für einen LIN Bus, und / oder eine Ansteuerschaltung für einen Aktuator, z.B. für einen Motor.
  • In einer Ausführungsform sind die Kontaktlöcher an der Oberseite der Platine wenigstens 1,5 mm von dem IC-Gehäuse entfernt. Vorzugsweise sind mindestens zwei und maximal zwanzig Kontaktlöcher vorgesehen.
  • In einer Weiterbildung sind in dem zweiten Bereich ein oder mehrere passive Bauelemente, insbesondere ein Kondensator und / oder eine Spule und / oder ein Magnet vorgesehen. Die passiven Bauelemente sind hierbei nicht monolithisch auf dem Halbleiterkörper integriert. Vorzugsweise sind die passiven Bauelemente vollständig mit der Vergussmasse bedeckt.
  • In einer Weiterbildung schließt das IC-Gehäuse an drei Seiten bündig mit dem Rand der Platine ab.
  • Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Hierbei werden gleichartige Teile mit identischen Bezeichnungen beschriftet. Die dargestellten Ausführungsformen sind stark schematisiert, d.h. die Abstände und die lateralen und die vertikalen Erstreckungen sind nicht maßstäblich und weisen, sofern nicht anders angegeben, auch keine ableitbaren geometrischen Relationen zueinander auf. Darin zeigen, die:
    • 1 eine Ansicht auf eine erfindungsgemäße Ausführungsform eines mit einem Stanzgitter verbundenen gehäusten IC-Bauelements, wobei das Stanzgitter nicht umspritzt ist,
    • 2 eine Ansicht auf die Ausführungsform, dargestellt in der 1, mit einem nur teilweise in einem Gehäuse eingebetteten Stanzgitter,
    • 3 eine Ansicht auf die Ausführungsform, dargestellt in der 1, wobei alle drei Teile des Stanzgitters in das Gehäuse eingebettet sind.
  • Die Abbildung der 1 zeigt eine perspektivische Ansicht auf eine erfindungsgemäße Ausführungsform eines gehäusten IC-Bauelements 10. Das gehäuste IC-Bauelement umfasst einen Halbleiterkörper - nicht dargestellt - und eine Platine 20. Der Halbleiterkörper umfasst eine nicht dargestellte monolithisch integrierte Schaltung mit wenigstens zwei nicht dargestellten metallischen Kontaktflächen.
  • Die Platine 20 weist einen ersten Bereich 30 und einen zweiten Bereich 40 auf. Ferner weist die Platine 20 eine Oberseite 50 und eine Unterseite 55 und drei Anschlusskontakte 60 auf. Die Anschlusskontakte 60 sind jeweils mit Leiterbahnen 70 verschaltet.
  • Die Anschlusskontakte 60 sind als die Platine 20 durchgreifende Kontaktlöcher ausgebildet und in dem ersten Bereich 30 der Platine 20 angeordnet.
  • Die nicht dargestellten metallischen Kontaktflächen sind mittels nicht dargestellten Bonddrähten mit den Leiterbahnen 70 verbunden.
  • Der Halbleiterkörper ist vorzugsweise als Die ausgebildet und in dem zweiten Bereich 40 auf der Oberseite 50 der Platine 20 angeordnet.
  • Der Halbleiterkörper und die Bonddrähte sind mit einer Vergussmasse 100 vollständig bedeckt. Auch die Platine 20 ist in dem zweiten Bereich 40 mit der Vergussmasse 100 bedeckt. Hierbei bildet die Unterseite der Platine 20 ein Teil des IC-Gehäuses aus.
  • Die Platine 20 weist in dem ersten Bereich keine Vergussmasse auf.
  • Die Kontaktlöcher weisen einen einheitlichen Innendurchmesser mit metallischen Innenwänden auf und sind ausgeformt elektrisch leitfähige Pressstifte 110 aufzunehmen, um eine press-fit Verbindung auszubilden. Die Pressstifte 110 sind einstückig mit dem Stanzgitter 120 verbunden, d.h. die Pressstifte sind Teil des Stanzgitters 120. Vorliegend weist das Stanzgitter 120 drei metallisch leitende Streifen auf.
  • Es versteht sich jedoch, dass das Stanzgitter 120 wenigstens zwei Streifen und maximal 20 Streifen aufweist.
  • Die Platine 20 bildet nur mittels der Pressstifte 110 eine kraftschlüssige Verbindung und hierdurch eine elektrisch leitfähige Verbindung mit dem Stanzgitter 120 aus. Es versteht sich, dass die Pressstifte 110 auch mit den Kontaktlöchern wenigstens teilweise eine stoffschlüssige Verbindung ausbilden, indem bei dem Fügen eine Kaltverschweißung stattfindet.
  • In der 2 und der 3 ist jeweils eine perspektivische Ansicht auf die Ausführungsform, dargestellt in der 1, abgebildet. Nachfolgend werden nur die Unterschiede zu der Ausführungsform in Zusammenhang mit der 1 erläutert. Es versteht sich, dass die 2 nur aus Gründen der Veranschaulichung des inneren Aufbaus der 3 hinzugefügt ist.
  • Während in der 2 nur Teile des Stanzgitters 120 in einem Gehäuse 150 einbettet sind, zeigt die 3 eine Einbettung aller drei Teile des Stanzgitters in das Gehäuse 150.
  • Es zeigt sich, dass das Stanzgitter 120 von dem Kunststoff des Gehäuses 150 umschlossen ist und nunmehr ein Teil des Gehäuses 150 ist. An der Stirnseite 160 des Gehäuses 150 bilden die Enden des Stanzgitters 120 eine Aufnahme 170 zum elektrischen Anschluss eines weiteren Bauteils auf.

Claims (10)

  1. Gehäustes IC-Bauelement (10) mit einem Halbleiterkörper und einer Platine (20), wobei - der Halbleiterkörper eine monolithisch integrierte Schaltung und wenigstens zwei metallische Kontaktflächen umfasst und - die Platine (20) einen ersten Bereich (30) und einen zweiten Bereich (40) und eine Oberseite (50) und eine Unterseite (55) und wenigstens zwei ausgebildete Anschlusskontakte (60) und zwei mit den Anschlusskontakten (60) verschalteten Leiterbahnen (70) aufweist, und - die Anschlusskontakte (60) als die Platine (20) durchgreifende Kontaktlöcher ausgebildet sind, und in dem ersten Bereich (30) der Platine (20) angeordnet sind, und - die beiden metallischen Kontaktflächen mittels Bonddrähten mit den Leiterbahnen (70) verbunden sind, und - der Halbleiterkörper als Die ausgebildet ist und das Die in dem zweiten Bereich (40) auf der Oberseite (50) der Platine (20) angeordnet ist, und - der Halbleiterkörper und die Bonddrähte an der Oberseite (50) der Platine (20) mit einer Vergussmasse (100) vollständig bedeckt sind und in dem zweiten Bereich (40) die Platine (20) mit der Vergussmasse (100) bedeckt ist, wobei die Unterseite (55) der Platine (20) ein Teil des IC-Gehäuses ausbildet, und die Kontaktlöcher einen einheitlichen Innendurchmesser mit metallischen Innenwänden aufweisen und ausgeformt sind elektrisch leitfähige Pressstifte (110) aufzunehmen, um eine press-fit Verbindung und hierdurch eine elektrische Verbindung mit wenigstens einem weiteren elektrischen Bauteil auszubilden, und der erste Bereich und der zweite Bereich jeweils zusammenhängend ausgebildet sind, die Platine (20) in dem ersten Bereich (30) keine Vergussmasse (100) aufweist und die Pressstifte (110) als Teil eines Stanzgitters (120) ausgebildet und mit dem Stanzgitter (120) einstückig verbunden sind und die Platine (20) nur mittels der Pressstifte (110) eine kraftschlüssige Verbindung ausbildet und nur mittels der Pressstifte (110) eine elektrisch leitfähige Verbindung mit dem Stanzgitter (120) ausbildet.
  2. Gehäustes IC-Bauelement (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Die unmittelbar mit der Oberseite der Platine (20) verklebt ist.
  3. Gehäustes IC-Bauelement (10) nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Halbleiterkörper wenigstens einen Sensor umfasst und der Sensor in einer elektrischen Wirkverbindung mit der integrierten Schaltung steht.
  4. Gehäustes IC-Bauelement (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor als Magnetfeldsensor oder als Drucksensor ausgebildet ist.
  5. Gehäustes IC-Bauelement (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktlöcher an der Oberseite (50) der Platine (20) wenigstens 1,5 mm von dem IC-Gehäuse entfernt sind.
  6. Gehäustes IC-Bauelement (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Kontaktlöcher und maximal zwanzig Kontaktlöcher vorgesehen sind.
  7. Gehäustes IC-Bauelement (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das IC-Gehäuse an drei Seiten bündig mit dem Rand der Platine (20) abschließt.
  8. Gehäustes IC-Bauelement (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Stanzgitter (120) als Teil eines Gehäuses (150) ausgebildet ist und Teile des Stanzgitters (120) mit Kunststoff umspritzt sind und die Platine (20) nur mittels der Pressstifte (110) eine kraftschlüssige Verbindung mit dem Gehäuse (150) ausbildet.
  9. Gehäustes IC-Bauelement (10) nach einen der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die integrierte Schaltung eine Ansteuerschaltung für einen Aktuator umfasst.
  10. Gehäustes IC-Bauelement (10) nach einen der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem zweiten Bereich ein oder mehrere passive Bauelemente angeordnet sind.
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