KR102136910B1 - 전자 디바이스 및 전자 디바이스를 제조하기 위한 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 회로 하우징(38)에 수용되는 전자 회로(26) 및 회로 하우징(38)을 둘러싸는 몰딩된 바디(40)를 포함하는 전자 디바이스(14)에 관한 것이다. 몰딩 복합재(40)는 회로 하우징(38)을 노출시키는 컷-아웃(41)을 가지며, 그 컷-아웃에서는 전자 회로(26)의 특징을 나타내는 식별부(42)가 배열되어 있다.
Description
본 발명은 전자 디바이스 및 전자 디바이스를 제조하기 위한 방법에 관한 것이다.
검출된 물리적 크기에 기반하는 전기적 신호의 출력을 위한 센서 형태의 전자 디바이스가 WO 2010/037 810 A1로부터 공지되어 있다. 전자 디바이스는 회로 하우징에 수용되는 전자 회로를 포함한다.
본 발명의 목적은 알려져 있는 전자 디바이스를 개선하는 것이다.
그 목적은 독립 청구항의 특징을 통해 달성된다. 선호되는 개량은 독립 청구항의 당해 사항이다.
본 발명의 일 태양에 의하면, 전자 디바이스는 회로 하우징에 수용된 전자 회로, 및 회로 하우징을 둘러싸는 몰딩된 바디를 포함하되, 몰딩 복합재는 회로 하우징을 노출시키는 컷아웃부(cutout)를 가지며 거기에는 전자 회로를 식별시키는 특징부(feature)가 회로 하우징 상에 배열되어 있다.
명시된 전자 디바이스는 사용된 전자 회로가 한편으로는 기계적 및 전기적 손상으로부터 보호되어야 하지만, 다른 한편으로는 그 목적 애플리케이션에 적응되어야 한다는 생각에 기반한다. 회로 하우징의 형태로 기계적 및 전기적 보호부가 전자 회로 자체와 함께 양산을 사용하여 제조될 수 있는 반면, 몰딩 복합재의 형상은 그 목적 애플리케이션에 의존하고, 이를 위해 개별화된 방식으로 제조되어야 한다.
부분적으로 전자 디바이스에서의 결함을 분석하려는 목적으로, 전자 디바이스의 제조 이력을 완전히 역추적할 수 있는 것이 유익할 수 있다. 이러한 목적으로, 전자 회로를 식별시키는 특징부가 회로 하우징에 적용될 수 있고, 그로부터, 예컨대, 전자 회로를 둘러싸는 회로 하우징의 제조에 사용된 실장 및/또는 본딩 프로세스 및/또는 몰딩 프로세스가 추론될 수 있다. 전자 회로의 교정 및 시험 동안 획득된 측정치는, 더욱, 이러한 적용된 특징부에 할당될 수 있다. 회로 하우징 상에 전자 회로를 식별시키는 특징부의 적용 후에, 회로 하우징이 위에서 설명된 방식으로 몰딩 복합재에 의해 둘러싸이면, 전자 회로를 식별시키는 특징부가 몰딩 복합재에 의해 덮일 것이고, 적어도 더 이상 보일 수 없다. 그래서 회로 하우징 주위의 몰딩 복합재는 제조 이력을 재현하기 위해서는 파괴되어야 하는데, 그렇지만 전자 회로를 식별시키는 특징부도 전적으로 파괴되지는 않더라도 손상될 수 있다. 부가적으로, 이것은 또한 다수의 전자 디바이스로부터 똑같은 제조 시리즈의 전자 디바이스를 찾을 필요가 있으면 상당한 수고를 수반한다. 여기서 우선은, 전자 회로를 식별시키는 특징부가 노출되어 생산 이력이 결정될 수 있도록, 존재하는 모든 전자 디바이스로부터 몰딩 복합재를 제거할 필요가 있을 것이다.
명시된 전자 디바이스의 맥락에서는 이러한 이유로 전자 회로를 식별시키는 특징부가 통하여 보일 수 있는 윈도 형태의 컷아웃부가 회로 하우징 주위의 몰딩 복합재에 생성되는 것이 제안된다. 이러한 식으로, 똑같은 제조 시리즈의 전자 디바이스는, 그 과정에서 전자 회로를 식별시키는 특징부까지 파괴될 수 있는, 우선 힘들게 몰딩 복합재를 제거할 필요 없이 빠르고 쉽게 선별될 수 있다.
명시된 전자 디바이스의 개량에 있어서, 전자 회로를 식별시키는 특징부는 전자 회로의 일련 번호이다. 이러한 유형의 일련 번호는 전자 회로를 고유하게 식별시키고, 또한 컴퓨터에 의해, 예컨대 컴퓨터 데이터베이스에서 관리될 수 있다.
전자 디바이스의 특별 개량에 있어서, 전자 회로를 식별시키는 특징부는 전자 판독 디바이스에 의해 단순한 방식으로 판독되고 컴퓨터 데이터베이스와 비교되는 전자적으로 판독가능한 특징부이다.
명시된 전자 디바이스의 선호되는 개량에 있어서, 전자적으로 판독가능한 특징부는 바코드, 특히 DMC라고 알려져 있는 순차적 데이터 매트릭스 코드, 및/또는 숫자와 글자의 조합이다. 이러한 부류의 전자적으로 판독가능한 특징부는 표준 판독 디바이스로 포착될 수 있고, 그리하여 전자 디바이스로부터 복잡하지 않고 단순한 방식으로 판독될 수 있다.
명시된 전자 디바이스의 특히 선호되는 개량에 있어서는, 둘러싸는 가두리가 컷아웃부 내 전자적으로 판독가능한 특징부 주위에 놓인다. 이러한 둘러싸는 가두리는 판독 디바이스가 전자적으로 판독가능한 특징부에서 자신의 위치를, 그로부터 정보를 포착하기 위해, 결정하는 것을 가능하게 한다.
다른 개량에 있어서, 명시된 전자 디바이스는 데이터 라인의 케이블 인터페이스로의 전기적 접속을 위해 전자 회로에 접속된 회로 인터페이스를 포함한다. 전자 디바이스는 이러한 전자 회로 인터페이스를 통해, 예컨대, 제어 디바이스와 같은 다른 전자 유닛과 데이터를 교환할 수 있다.
부가적 개량에 있어서, 명시된 전자 디바이스 내 회로 인터페이스는 회로 인터페이스를 식별시키는 특징부를 포함한다. 이러한 특징부는, 예컨대, 회로 인터페이스에 접속될 수 있는 케이블의 유형을 식별시킬 수 있다.
명시된 전자 디바이스의 특별 개량에 있어서, 회로 인터페이스를 식별시키는 특징부는 케이블 인터페이스 상의 케이블 인터페이스를 식별시키는 특징부에 의존한다. 이러한 식으로, 예컨대, 회로 인터페이스에 케이블 인터페이스를 접속시키기 전에, 이들 2개의 인터페이스가 함께 들어맞는지 컴퓨터에 의해 결정되는 것이 가능하다. 이러한 목적으로, 2개의 인터페이스는 전자 회로를 식별시키는 특징부의 개량을 기술하는 종속 청구항에 따라 구성될 수 있다.
명시된 전자 디바이스의 선호되는 개량에 있어서, 회로 인터페이스는 전자 회로를 식별시키는 추가적 특징부가 노출된 채로 있게 되는 그러한 방식으로 몰딩 복합재에 의해 부분적으로 에워싸여서, 케이블이 접속될 때 케이블 인터페이스와 회로 인터페이스가 함께 짝인지 여부를 직접 알 수 있다.
명시된 전자 디바이스의 또 다른 개량에 있어서, 회로 하우징의 표면은 고정 지점에서 활성화된다. 회로 하우징의 표면의 활성화는, 자유 라디칼이 회로 하우징의 표면에서 생성되도록, 회로 하우징의 표면의 분자 구조의 부분적 파괴를 지칭한다고 이하 이해되는 것이다. 이들 자유 라디칼은 몰딩 복합재와의 화학적 및/또는 물리적 본드를 형성할 수 있어서, 그것들이 회로 하우징의 표면으로부터 더 이상 떨어지지 않을 수 있다. 이러한 식으로 몰딩 복합재는 회로 하우징에 단단히 고정된다.
몰딩 복합재는 여기에서는 폴리아미드와 같은 극성 재료를 포함할 수 있다. 극성 폴리아미드는 당업자에게 알려져 있는 방식으로 회로 하우징의 활성화된 표면에 물리적으로 본딩될 수 있고, 그리하여 회로 하우징에 단단히 고정될 수 있다. 몰딩 복합재가 녹은 상태에 있을 때 극성 표면을 나타내 보이는, 그리하여 회로 하우징의 활성화된 표면과의 본드를 형성하는 추가적 복합재가 가능하다. 형성된 본드는 녹은 몰딩 복합재가 응고된 후에 그대로 있다.
명시된 디바이스의 추가적 개량에 있어서, 회로 하우징의 표면의 적어도 일부분은 그것이 몰딩 복합재와 접촉하는 영역에서 거칠게 형성되어서, 유효 활성화된 표면이 커지고, 회로 하우징과 몰딩 복합재 간 접착 효과가 강화된다.
명시된 전자 디바이스의 특별 개량에 있어서, 회로 하우징의 표면의 거칠게 형성된 부분은 레이저를 사용하여 거칠게 형성된다. 레이저로는 회로 하우징의 표면이 활성화될 수 있을 뿐만 아니라, 존재할 수 있고 회로 하우징과 몰딩 복합재 간 접착을 억제할 수 있는 어떠한 몰드-이형제라도 또한 레이저에 의해 회로 하우징의 표면으로부터 제거될 수 있다. 더욱, 레이저는 동시에 또한 전자 회로 및/또는 인터페이스를 식별시키는 특징부를 생성하는데 사용될 수 있다.
그렇지만, 레이저는 대안으로 또한 표면을 거칠게 형성하는데만 사용될 수 있다. 그때 활성화는, 예컨대, 플라즈마를 사용하여 수행될 수 있다.
대안의 개량에 있어서, 명시된 전자 디바이스는 포착된 물리적 크기에 기반하여 전기적 신호를 회로가 출력하게 되는 센서로서 구성된다. 물리적 크기를 포착하기 위해, 전자 회로는 측정 트랜스듀서를 포함할 수 있다. 물리적 크기는 여기에서는, 예컨대, 센서가 고정되는 물체의 공간 내 위치, 기계적 장력 또는 어느 다른 물리적 크기일 수 있다.
추가적 태양에 의하면, 본 발명은 전자 디바이스의 제조 방법으로서:
- 회로 하우징에 전자 회로를 수용하는 단계,
- 전자 회로를 식별시키는 특징부를 회로 하우징 상에 배열하는 단계,
- 특징부를 노출시키는 컷아웃부가 몰딩 복합재에 남아있는 그러한 방식으로 몰딩 복합재로 특징부를 갖는 회로 하우징을 수용하는 단계를 포함한다.
명시된 방법은 위에서 명시된 디바이스의 특징에 유사하게 대응하는 특징에 의해 확장될 수 있다.
위에서 기술된 본 발명의 속성, 특징 및 이점과 이들이 달성되는 방식은 도면과 연관하여 더 상세히 설명되는 대표적 실시예의 이하의 설명과 연관하여 더 명확하고 더 이해가능하게 될 것이다:
도 1은 차량 동역학 제어를 갖는 차량의 도식도;
도 2는 도 1로부터의 관성 센서의 도식도; 및
도 3은 케이블이 접속되는 도 1의 관성 센서의 추가적 도식도.
동일한 기술적 구성요소에는 도면에서 동일한 참조 부호가 부여되며, 단 한 번만 설명된다.
도 1은 차량 동역학 제어를 갖는 차량의 도식도;
도 2는 도 1로부터의 관성 센서의 도식도; 및
도 3은 케이블이 접속되는 도 1의 관성 센서의 추가적 도식도.
동일한 기술적 구성요소에는 도면에서 동일한 참조 부호가 부여되며, 단 한 번만 설명된다.
알려진 유형의 차량 동역학 제어를 갖는 차량(2)의 도식도를 도시하는 도 1을 참조한다. 이러한 차량 동역학의 상세는, 예컨대, DE 10 2011 080 789 A1로부터 취해질 수 있다.
차량(2)은 차대(4) 및 4개의 휠(6)을 포함한다. 각각의 휠(6)은, 더 도시되지는 않은 도로 상에서 차량(2)의 운동을 늦추기 위해, 차대(4) 상의 고정 위치에 고정된 브레이크(8)에 의해 차대(4)에 대해 늦춰질 수 있다.
당업자에게 알려진 방식으로, 여기에서는 차량(2)의 휠(6)이 그들 접지력을 상실하는 것, 및 차량(2)이, 예컨대, 더 도시되지는 않은 스티어링 휠에 의해, 특정된 궤적으로부터, 언더-스티어링 또는 오버-스티어링을 통해, 이탈하는 것도 가능하다. 이것은, ABS(anti-lock braking system) 또는 ESP(electronic stability program)과 같은, 알려진 유형의 제어 루프에 의해 저해된다.
본 실시예에 있어서는, 이러한 목적으로 차량(2)은 휠(6)의 회전 속도(12)를 포착하는 휠(6) 상의 속도 센서(10)를 포함한다. 차량(2)은 더욱 차량(2)의 차량 동역학 데이터(16)를 포착하는 관성 센서(14)를 포함하며, 그것은 그로부터, 예컨대, 피치 레이트, 롤 레이트, 요 레이트, 횡방향 가속도, 길이방향 가속도 및/또는 수직 가속도를 당업자에게 알려진 방식으로 출력할 수 있다.
포착되는 차량 동역학 데이터(16) 및 회전 속도(12)에 기반하여, 컨트롤러(18)는, 당업자에게 알려진 방식으로, 차량(2)이 도로 상에서 미끄러지고 있는지, 또한 위에서 언급된 특정된 궤적으로부터 이탈하고 있는지 결정할 수 있고, 알려진 유형의 컨트롤러 출력 신호(20)에 따라 그것에 반작용할 수 있다. 그때 컨트롤러 출력 신호(20)는, 작동 신호(24)에 의해, 특정된 궤적으로부터의 이탈 및 미끄러짐에 그 자체로 알려진 방식으로 반작용하도록 브레이크(8)와 같은 액추에이터를 동작시키기 위해 액추에이팅 장치(22)에 의해 사용될 수 있다.
컨트롤러(18)는, 예컨대, 차량(2)의, 그 자체로 알려진 유형의, 엔진 컨트롤러 내 통합될 수 있다. 컨트롤러(18) 및 액추에이팅 장치(22)는 또한 공통 조정 장치로서 구성될 수 있고 선택사항으로서는 위에서 언급된 엔진 컨트롤러 내 통합될 수 있다.
도 1에는 컨트롤러(18) 밖의 외부 장치로서 관성 센서(14)가 예시되어 있다. 그러한 경우에 있어서, 이것은 위성으로서 구현된 관성 센서(14)라고 지칭된다. 그렇지만, 관성 센서(14)는 또한 SMD 부품으로서 구성될 수 있어서, 그것은 또한, 예컨대, 컨트롤러(18)의 하우징 내 통합될 수 있다.
관성 센서(14)의 도식도를 도시하는 도 2를 참조한다.
관성 센서(14)는, 차량 동역학 데이터(16)에 의존하는, 더 도시되지는 않은, 신호를 증폭기 회로(28)를 통하여 ASIC(30)이라고 명명된 주문형 반도체(30) 형태의 2개의 신호 평가 회로(30)에, 그 자체로 알려진 방식으로, 출력하는 측정 트랜스듀서로서, MEMS(26)라고 명명된 적어도 하나의 초소형-전자-기계-시스템(26)을 갖는 전자 회로를 포함한다. 그 후 ASIC(30)은 차량 동역학 데이터(16)에 의존하는 수신된 신호에 기반하여 차량 동역학 데이터(16)를 발생시킬 수 있다.
MEMS(26), 증폭기 회로(28) 및 ASIC(30)은 회로 기판(32) 상에 탑재되고, 회로 기판(32) 상에 형성된 다양한 도전성 트랙(34) 및 본드 와이어(35)와 전기적으로 접촉된다. 대안으로, 회로 기판(32)은 또한 리드 프레임으로서 구성될 수 있다. 회로 인터페이스(36)는 발생되는 차량 동역학 데이터(16)의 출력을 위해 존재할 수 있다.
MEMS(26) 및 ASIC(30)은 더욱, 예컨대, 열경화성 플라스틱으로 만들어질 수 있는 회로 하우징(38)에 캐스팅될 수 있다. 그리하여 회로 하우징(38)만으로 이미 관성 센서(14)의 하우징으로서 역할하고 그 안에 에워싸인 회로 부품을 보호할 수 있다.
그렇지만, 관성 센서(14)는 위에서 기술된 차량 동역학 제어에서의 사용에 국한되지 않고, 그리하여 다수의 다른 목적 애플리케이션을 위해 제조된다. 관성 센서(14)를 차량 동역학 제어에 적응시키기 위해, 그것은 오버몰드(40)라고도 알려진 몰딩 복합재(40)로 오버몰딩된다. 여기에서는, 예컨대, 더 설명될 일련 번호 라벨(42)을 노출시키기 위해 몰딩 복합재(40)에 컷아웃부(41)가 남겨진다. 몰딩 복합재(14)는, 예컨대, 열경화성 플라스틱일 수 있다.
컷아웃부(41)를 통해 보이는 일련 번호 라벨(42)은 본 실시예에서는 광-전자적으로 판독가능한 2-차원 바코드로서 형성된다. 일련 번호 라벨(42)은, 본 실시예에서는, MEMS(26) 및 ASIC(30)을 갖는 관성 센서(14)의 전자 회로를 식별시키는 특징부를 표현한다. 일반적으로 말하면, 예컨대, 적층형 코드, 매트릭스 코드, 점 코드 또는 합성 코드와 같이, 어떠한 소망의 코딩이라도 2-차원 바코드에 사용될 수 있다.
본 실시예에서는 DMC라고 알려진 데이터 매트릭스 코드가 사용되는 것이 특히 바람직하다. DMC에서, 정보는 점 패턴으로서 정사각형 또는 직사각형 영역에 매우 콤팩트하게 인코딩된다. DMC를 판독할 때, 엣징(검색 패턴) 내 동등한 사이즈를 갖고 매트릭스의 래스터 상에 있는 점 배열이 결정된다. 점은 서로 인접하여 놓이는 흑색 또는 백색 박스이거나, 또는 그들 간 공간을 갖는 둥근 점이다. 이러한 일관된 기호 사이즈 및 기호 간 고정 거리만으로 이미지 판독 및 정보 디코딩을 상당히 더 신뢰할만하게, 그리고 코드의 사이즈를 현저히 더 콤팩트하게 한다. 부가적으로, DMC는 오류 정정 방법을 제공한다.
본 실시예에 있어서, 일련 번호 라벨(42)을 둘러싸는 것은 더 도시되지는 않은 판독 디바이스로 판독되기 위한 것이고; 도 3을 참조하면, 둘러싸는 가두리(44)가 일련 번호 라벨(42) 주위에 놓여 있고, 그에 맞대어 판독 디바이스가 놓일 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 케이블 인터페이스(46)는 회로 인터페이스(36)에서 접속되고, 그것을 통해 차량 동역학 데이터(16)를 반송하는 데이터 케이블이 회로 인터페이스(36)에 접속될 수 있다. 양 인터페이스(36, 46)는, 플러그와 소켓의 원리에 따라, 소켓과 플러그로서 그에 따라 구성될 수 있다.
올바른 케이블이 회로 인터페이스(36)에 접속되는 것을 보장하기 위해, 회로 인터페이스(36)를 식별시키는 적합한 일련 번호 라벨(48)이 회로 하우징(40) 상의 일련 번호 라벨(42)에 대응하여 회로 인터페이스(36)에 적용될 수 있다. 부가적으로, 케이블 인터페이스(46)를 식별시키는 적합한 일련 번호 라벨(50)이 또한 케이블 인터페이스(46)에 적용될 수 있다. 2개의 상기 일련 번호 라벨(48, 50) 상의 정보는 그것들이 대응하는 연관된 인터페이스(36, 46)에 대해 서로에 의존하는 그러한 방식으로 구성될 수 있다. 케이블 인터페이스(46)와 회로 인터페이스(36)가 함께 접속되면, 이러한 의존성이 점검될 수 있다. 대안으로 또는 부가적으로, 이러한 의존성은 또한, 올바른 케이블이 케이블 인터페이스에 접속되었는지 점검하기 위해, 결함-찾기 동안 사용될 수 있다.
회로 인터페이스(36)는 여기에서는, 도 2 및 도 3에 예시된 바와 같이, 몰딩 복합재(40)에 의해 부분적으로 에워싸일 수 있다. 그렇지만, 그 에워싸는 것은, 일련 번호 라벨(48)을 인식할 수 있는 능력을 저해하지 않기 위해, 회로 인터페이스(36)의 일련 번호 라벨(48)을 포함해서는 안된다.
Claims (10)
- 전자 디바이스로서,
- 회로 하우징(38)에 수용되는 전자 회로(26), 및
- 상기 회로 하우징(38)을 둘러싸는 몰딩 복합재(40)를 포함하되,
- 상기 몰딩 복합재(40)는 상기 회로 하우징(38)을 노출시키는 컷아웃부(cutout)(41)를 가지며 거기에서는 상기 전자 회로(26)를 식별시키는 특징부(feature)(42)가 상기 회로 하우징 상에 배열되고,
상기 회로 하우징(38)의 표면의 적어도 일부분은 상기 몰딩 복합재(40)와 접촉하는 영역에서 거칠게 형성되는, 전자 디바이스(14). - 제1항에 있어서, 상기 전자 회로(26)를 식별시키는 상기 특징부(42)는 상기 전자 회로(26)의 일련 번호인 전자 디바이스(14).
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 전자 회로(26)를 식별시키는 상기 특징부(42)는 전자적으로 판독가능한 특징부인 전자 디바이스(14).
- 제3항에 있어서, 상기 전자적으로 판독가능한 특징부(42)는 바코드 및/또는 숫자와 글자의 조합인 전자 디바이스(14).
- 제3항에 있어서, 둘러싸는 가두리(44)가 상기 컷아웃부(41) 내 상기 전자적으로 판독가능한 특징부(42) 주위에 놓여 있는 전자 디바이스(14).
- 제1항에 있어서, 데이터 라인의 케이블 인터페이스(46)로의 전기적 접속을 위해 상기 전자 회로(26)에 접속된 회로 인터페이스(36)를 포함하는 전자 디바이스(14).
- 제6항에 있어서, 상기 회로 인터페이스(36)는 상기 회로 인터페이스(36)를 식별시키는 특징부(48)를 포함하는 전자 디바이스(14).
- 제7항에 있어서, 상기 회로 인터페이스(36)를 식별시키는 상기 특징부(48)는 상기 케이블 인터페이스(46) 상의 상기 케이블 인터페이스(46)를 식별시키는 특징부(50)에 의존하는 전자 디바이스(14).
- 제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 회로 인터페이스(36)는 상기 회로 인터페이스(36)를 식별시키는 상기 특징부(48)가 노출된 채로 있게 되는 방식으로 상기 몰딩 복합재(40)에 의해 부분적으로 에워싸이는 전자 디바이스(14).
- 전자 디바이스(14)를 제조하는 방법으로서,
- 회로 하우징(38)에 전자 회로(26)를 수용하는 단계,
- 상기 전자 회로(26)를 식별시키는 특징부(42)를 상기 회로 하우징(38) 상에 배열하는 단계, 및
- 상기 특징부(42)를 노출시키는 컷아웃부(41)가 몰딩 복합재(40)에 남아있는 방식으로 상기 몰딩 복합재(40)로 상기 특징부(42)를 갖는 상기 회로 하우징(38)을 수용하는 단계를 포함하고,
상기 회로 하우징(38)의 표면의 적어도 일부분은 상기 몰딩 복합재(40)와 접촉하는 영역에서 거칠게 형성되는, 전자 디바이스(14)의 제조 방법.
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