KR20170048359A

KR20170048359A - 모듈 어셈블리 및 변속기 제어 모듈

Info

Publication number: KR20170048359A
Application number: KR1020177005277A
Authority: KR
Inventors: 우베 리스코브
Original assignee: 로베르트 보쉬 게엠베하
Priority date: 2014-08-29
Filing date: 2015-07-08
Publication date: 2017-05-08
Also published as: EP3186828A1; EP3186828B1; CN106605297B; DE102014217351A1; WO2016030067A1; CN106605297A

Abstract

변속기 제어 모듈(50) 및 변속기 제어 모듈(50)용 모듈 어셈블리(10)가 제안된다. 모듈 어셈블리(10)는 전자 회로(14)를 구비한 기판 플레이트(12)를 포함하고, 상기 전자 회로는 기판 플레이트(12)의 장착 면(13) 상에 배치되며, 적어도 하나의 비-하우징 반도체 부품(16)을 포함한다. 상기 반도체 부품(16)은 노출된 본딩 와이어에 접촉된다. 모듈 어셈블리(10)는 특히, 기판 플레이트(12)의 장착 면(13) 상의 전자 회로(14)를 환형으로 둘러싸는 접촉 프레임(18)을 포함하고, 상기 전자 회로(14)는 특히 상기 반도체 부품(16)의 본딩 와이어를 보호하기 위해 보호 물질(20)로 완전히 포팅되는 것을 특징으로 한다. 이로 인해, 바람직한 방식으로 예를 들어 변속기 제어 모듈(50)의 조립 작업장으로 이송하기 위한 모듈 어셈블리(10)용 고비용의 이송 패키징이 생략될 수 있다.

Description

모듈 어셈블리 및 변속기 제어 모듈{MODULE ASSEMBLY AND TRANSMISSION CONTROL MODULE}

본 발명은 변속기 제어 모듈용 모듈 어셈블리 및 자동차용 변속기 제어 모듈에 관한 것이다.

자동차의 변속기, 특히 자동 변속기의 제어를 위해, 통합 모듈로서 변속기 하우징의 내부에 배치되거나 또는 장착 모듈로서 외부로부터 변속기 하우징에 장착되는 전자 변속기 제어 모듈이 사용된다.

통합된 변속기 제어 모듈은 일반적으로 전자 회로("transmission control unit", TCU), 적어도 하나의 센서, 차량 와이어링 하니스에 연결하기 위한 적어도 하나의 플러그인 연결부 및 액추에이터를 작동시키기 위한 전기 인터페이스를 구비한 모듈 어셈블리를 포함한다.

모듈 어셈블리의 전자 회로는 다양한 부품, 특히 커패시터, 메모리, 파워 출력단, 저항 및/또는 반도체 칩을 포함할 수 있다. 특히, 설치 공간 제약으로 인해, 소위 "베어 다이(bare die) 부품", 즉 비-하우징(unhoused) 실리콘 부품이 반도체 부품에 사용된다.

이러한 변속기 제어 모듈용 시스템 컴포넌트는 DE 10 2005 003 448 A1에 개시되어있다.

본 발명의 과제는 경제적으로 생산 가능하고 견고한 변속기 제어 모듈용 모듈 어셈블리 및 상응하는 변속기 제어 모듈을 제공하는 것이다.

상기 과제는 독립 청구항들에 따른 모듈 어셈블리 및 변속기 제어 모듈에 의해 해결된다.

본 발명의 실시 예들은 비용 효율적으로 생산 가능하고 견고한, 변속기 제어 모듈용 모듈 어셈블리뿐만 아니라 상응하는 변속기 제어 모듈을 제공할 수 있다.

본 발명의 일 양태에 따르면, 변속기 제어 모듈용 모듈 어셈블리가 제공되고, 상기 모듈 어셈블리는 전자 회로를 구비한 기판 플레이트를 포함하며, 상기 전자 회로는 기판 플레이트의 장착 면 상에 배치되고 적어도 하나의 비-하우징 반도체 부품을 포함하며, 상기 반도체 부품은 노출된 본딩 와이어에 접촉된다. 본 발명에 따른 모듈 어셈블리는 특히 모듈 어셈블리가 기판 플레이트의 장착 면 상의 전자 회로를 환형으로 둘러싸는 접촉 프레임을 더 포함하고, 상기 전자 회로가 특히 반도체 부품의 본딩 와이어를 보호하기 위해 보호 물질로 완전히 포팅되는 것을 특징으로 한다.

비-하우징 반도체 부품, 예를 들어 반도체 칩 그리고 노출된 본딩 와이어는 예를 들어 오염에 대해, 습기에 대해 및/또는 이물질에 의한 단락에 대해 민감할 수 있다. 전자 회로의 부품들이 보호 물질로 포팅된, 본 발명에 따른 모듈 어셈블리에 의해, 상기 부품들의 포괄적이고, 신뢰성 있고, 내구성 있고 비용 효율적인 보호가 보장될 수 있다. 따라서 모듈 어셈블리들이 예를 들어 하나의 작업장의 중앙에서 생산될 수 있으며, 이후 다른 작업장으로 이송되어 거기서 변속기 제어 모듈 내에 설치되기 위해 보호 물질에 의해 안전하게 이송될 수 있다. 모듈 어셈블리의 중앙 생산은 예를 들어 클린 룸 상태에서 고가의 생산을 위한 단위 비용 효과(cost per unit effect)로 인해 비용 최적화와 관련될 수 있다. 이러한 생산은 또한 모듈 어셈블리용 특수 이송 패키징와 같은 부품의 생략에 의한 비용 절감과 관련될 수 있다. 또한, 비용상 이점은 변속기 제어 모듈의 추가 컴포넌트의 국부적 생산 및 변속기 제어 모듈의 국부적 조립에 의해 제공될 수 있다.

본 발명의 실시 예에 대한 아이디어는 특히 아래에서 설명되는 사상 및 인식에 기초한 것으로 간주될 수 있다. 비-하우징 반도체 부품을 구비한 전자 회로는 수십 ㎛의 직경을 가진 노출된 본딩 와이어를 포함할 수 있다. 전자 회로의 부품들의 소위 피치 거리(pitch distance)는 비교적 작을 수 있다. 전형적으로, 변속기 제어 모듈용 전자 회로는 약 45 nm 내지 90 nm의 평균 피치 거리를 갖는다. 따라서, 이러한 전자 회로는 오염에 대해 그리고 예를 들어 매우 작은 전도성 이물질에 의해 야기된 단락에 대해 매우 민감할 수 있다. 이러한 이유로, 지금까지는 이런 전자 회로가 장착된 기판 플레이트는 종종 기밀한 하우징 내에 복잡하게 패키징됨으로써 보호된다. 대안으로서, 장착된 기판 플레이트는 특수한 주조 하우징 내에서 포팅될 수 있다(Mold-TCU). 비-하우징 반도체 부품을 기판 플레이트에 장착하기 위해, 대개 상당한 투자를 수반할 수 있는 클린 룸을 갖는 복잡한 생산 설비가 필요하다. 완전히 장착되어 기밀한 하우징 내에 통합된 또는 포팅된 기판 플레이트는 변속기 제어 모듈이 제조되는 다른 위치로 공급된다. 이로 인해, 고가의 제조 시스템이 형성되고, 따라서 변속기 제어 모듈이 비교적 고가일 수 있다. 모듈 어셈블리의 본 발명에 따른 구성 그리고 보호 물질로 전자 회로의 경제적인 보호에 의해, 모듈 어셈블리는 고가의 하우징, 예를 들어 강 하우징 및/또는 주조 하우징을 필요로 하지 않으면서, 적은 특수화된 작업장에서 제조될 수 있다. 반면에, 변속기 제어 모듈의 추가 컴포넌트들의 생산은 각각의 고객의 나라에서 현장에서 이루어질 수 있다. 보호 물질로 전자 회로를 보호함으로써, 습기, 환경 물질 및 특히 이물질을 모듈 어셈블리의 전자 회로로부터 떨어뜨리기 위해 큰 재정적 비용을 들이지 않으면서, 모듈 어셈블리를 다른 작업장으로 보낼 수 있다. 달리 표현하면, 이물질, 습기 또는 기타 환경적 영향이 예를 들어 변속기 제어 모듈 내에 통합을 위한 한편으로는 전자 회로의 부품 또는 다른 한편으로는 전자 회로의 전기 접촉점(예들 들어 본딩 면)을 손상시키지 않으면서, 하나의 작업장으로부터 다른 작업장으로 이송을 위해 모듈 어셈블리의 고가의 그리고 복잡한 패키징이 생략될 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 보호 물질은 미경화 상태에서 충분한 유동성을 갖기 때문에, 노출된 본딩 와이어 주위로 손상 없이 흐를 수 있다. 달리 표현하면, 보호 물질은 미경화 상태에서 충분히 낮은 점성 값을 가질 수 있어서, 예를 들어 본딩 와이어가 보호 물질의 유동 저항에 의해 구부러지거나 휘어지지 않으면서, 노출된 본딩 와이어 및 전자 회로의 다른 부품들이 완전히 포팅될 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 모듈 어셈블리는 전자 회로의 전기 콘택팅을 위한 접촉 핀을 포함하며, 접촉 핀은 기판 플레이트로부터 측면으로 돌출한다. 이 경우, 접촉 핀은 적어도 접촉점에서 보호 물질에 의해 습윤되지 않고 전기적으로 절연되도록 기판 플레이트로부터 돌출할 수 있다. 그 결과, 접촉 핀과 다른 커포넌트 사이의 신뢰성있는 전기 접촉이 보장될 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 전자 회로를 환형으로 둘러싸는 접촉 프레임이 전자 회로용 경계부를 제공함으로써, 경계부에 의해 둘러싸인 장착 면의 영역이 보호 물질로 채워질 수 있다. 이 경우, 접촉 프레임은 기판 플레이트에 인접하게 구현될 수 있어서, 보호 물질은 경계부에 의해 둘러싸인 영역 내로 의도대로 채워질 수 있고 모듈 어셈블리로부터 측면으로 배출될 수 없다. 이로 인해, 전자 회로가 기판 플레이트의 표면 위의 특정 높이까지 보호 물질로 덮일 수 있고, 전자 회로의 모든 부품이 보호 물질로 완전히 덮일 수 있는 것이 보장될 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 보호 물질은 실리콘 겔 및/또는 보호 래커이다. 예를 들어, 보호 물질은 2성분 실리콘 겔일 수 있으며, 이는 낮은 점성의 미경화 상태로 적용되고, 이어서 열 경화, 화학적인 경화 및/또는 건식 경화될 수 있다. 또한 유동성 보호 래커가 예를 들어 분무된 다음, 경화될 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 보호 물질은 0.5 g/㎤ 내지 2 g/㎤ 범위의 고유 밀도를 갖는다. 비교적 낮은 고유 밀도에 의해, 예를 들어 본딩 와이어(예를 들어, 알루미늄에서 2.7 g/㎤의 고유 밀도)가 와이어 상에 있는 보호 물질의 무게에 의해 손상되지 않는 것이 보장될 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 보호 물질은 열 경화된다. 보호 물질의 열 경화에 의해 보호 물질의 경화 지속 시간이 바람직하게 제어될 수 있으며, 따라서 제조 공정이 최적화될 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 보호 물질은 미경화 상태에서 최대 50Pa s의 점성을 갖는다. 일반적인 값은 10 Pa s의 범위 내에 있다. 이로 인해, 전자 회로의 모든 부품이 보호 물질에 의해 완전히 둘러싸이는 것이 보장될 수 있다. 또한, 제조 공정은 미경화 상태에서 저점성인 보호 물질에 의해 촉진될 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 접촉 프레임은 기판 플레이트의 측면에 지지되는 포지셔닝 요소를 포함한다. 따라서, 접촉 프레임이 기판 플레이트의 주어진 위치에 배치될 수 있고 접촉 프레임 상에 밀봉 방식으로 놓일 수 있다는 것이 바람직하게 보장될 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 접촉 프레임은 상기 전자 회로를 적어도 부분적으로 덮는 적어도 하나의 크로스 바아를 포함하고, 상기 크로스 바아는 장착 면에 지지되는 접촉 프레임의 측면의 반대편에 배치된 접촉 프레임의 측면 상에 배치된다. 크로스 바아는 전자 회로용 접촉 방지부로서 사용될 수 있어서, 추가의 보호 기능을 제공한다. 또한, 이로 인해 다수의 모듈 어셈블리들이 손상 없이 적층되어 이송될 수 있다.

본 발명의 다른 양태는 모듈 어셈블리를 둘러싸는 모듈 도체 플레이트에 통합되고 모듈 도체 플레이트에 전기적으로 접속된 전술한 모듈 어셈블리를 구비한 변속기 제어 모듈에 관한 것이다. 모듈 도체 플레이트는 모듈 어셈블리가 삽입될 수 있는 오목부 및/또는 리세스를 포함할 수 있다. 모듈 어셈블리는 또한 예를 들어 접촉 핀, 모듈 도체 플레이트의 접촉 패드에 전기적으로 접촉될 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 모듈 어셈블리는 장착 면의 반대편에 배치된 기판 플레이트의 측면으로 변속기 제어 모듈 베이스 플레이트 상에 고정된다. 또한, 변속기 제어 모듈은 변속기 제어 모듈 베이스 플레이트에 대향하는 측면에서 모듈 어셈블리를 완전히 둘러싸는 보호 커버를 포함한다. 변속기 제어 모듈 베이스 플레이트는, 예를 들어 모듈 어셈블리를 냉각하기 위한 히트 싱크를 제공 및/또는 포함할 수 있다. 보호 커버에 의해, 모듈 어셈블리, 특히 전자 회로는 변속기에 존재하는 매체로부터 확실하게 그리고 영구적으로 보호됨으로써, 변속기 제어 모듈의 수명이 연장될 수 있다.

본 발명의 가능한 특징들 및 장점들 중 일부가 다양한 실시 예들을 참조하여 설명될 것이다. 당업자는 본 발명의 다른 실시 예를 달성하기 위해 특징들이 적절히 조합되거나, 조정되거나 또는 교환될 수 있음을 이해할 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들이 설명되지만, 도면 및 설명은 본 발명을 제한하는 것으로 이해되어서는 안된다.

도 1a 및 도 1b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 모듈 어셈블리의 평면도 및 단면도.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 모듈 어셈블리의 평면도 및 단면도.
도 3a 및 도 3b는 각각 본 발명의 실시 예에 따른 변속기 제어 모듈의 단면도.

도면은 개략적이며 축척에 맞지 않다. 도면들에서 동일한 도면 부호는 동일하거나 동일한 작용을 하는 특징들을 나타낸다.

도 1a 및 도 1b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 모듈 어셈블리(10)의 평면도 (도 1a) 및 단면도 (도 1b)를 도시하며, 도 1b의 단면은 도 1a의 라인 IB-IB를 따라 취해진 것이다.

모듈 어셈블리(10)는 전자 회로(14)의 부품들이 배치되는 장착 면(13)을 갖는 기판 플레이트(12)를 포함한다. 기판 플레이트(12)는 적어도 부분적으로 세라믹 재료로, 예를 들어, LTCC 기판 플레이트("low temperature cofired ceramics", LTCC)의 형태로 제조될 수 있고 및/또는 예를 들어 HDI 인쇄 회로 기판( "high density interconnect", HDI)으로서 설계될 수 있다. 따라서, 기판 플레이트(12)는 회로 캐리어로 간주될 수 있다.

전자 회로(14)는 기판 플레이트(12)의 장착 면(13) 상에 소위 "베어 다이 (bare die)"방법으로 장착되는 비-하우징 실리콘 부품과 같은 적어도 하나의 비-하우징 반도체 부품(16)을 포함한다. 반도체 부품(16)은 노출된 본딩 와이어에 접촉되고, 전자 회로(14) 내에 통합된다.

또한, 모듈 어셈블리(10)는 적어도 부분적으로 기판 플레이트(12)의 장착 면(13) 상에 배치되고 및/또는 상기 장착 면 상에 놓이는 접촉 프레임(18)을 포함한다. 접촉 프레임(18)은 장착 면에 접착, 납땜 및/또는 용접될 수 있다. 접촉 프레임(18)은 전자 회로(14)를 환형으로 둘러싼다. 달리 표현하면, 접촉 프레임(18)은 장착 면(13)의 가장자리 영역에서 장착 면(13)의 외부 에지에 또는 기판 플레이트(12)의 상응하는 외부 에지에 지지되므로, 접촉 프레임(18)에 의해, 전자 회로(16) 및/또는 장착 면(13)의 영역(19)을 둘러싸는 경계부(17)가 형성된다. 접촉 프레임(18)은 장착 면(13)의 가장자리 영역 상에 밀봉 방식으로 놓일 수 있다. 또한, 접촉 프레임(18)은 기판 플레이트(12)의 측면과 동일한 평면으로 끝나거나 부분적으로 기판 플레이트(12)를 지나 돌출할 수 있다. 접촉 프레임(18)이 장착 면(13)의 가장자리 영역 상에 놓이고 측 방향으로 기판 플레이트(12)의 외부 에지로부터 이격되는 것도 가능하다. 접촉 프레임(18)은 플라스틱, 예를 들어 열경화성 수지, PPS 및/또는 PPA로 제조되며, PCB 기초 재료("printed circuit board", PCB) 근방의 기판 플레이트(12)의 계수에 가능한 한 근접한 열 팽창 계수를 갖는다.

접촉 프레임(18)에 의해 형성된 경계부(17)에 의해 둘러싸인 장착 면(13)의 영역(19)은 또한 보호 물질(20)로 덮이므로, 전자 회로(14), 특히 반도체 부품(16)의 본딩 와이어가 보호 물질(20)로 완전히 포팅된다. 보호 물질은 적어도 0.5 ㎜의 높이로 영역(19)에 놓인 모든 부품(전자 장치, 본딩 와이어, 기판 플레이트(12) 등)을 덮는다. 또한, 영역(19)은, 충전 높이가 접촉 프레임(18)의 높이를 절대로 초과하지 않고 크로스 바아(30)의 하부 면과 접촉하지 않도록 보호 물질(20)로 채워질 수 있다. 따라서, 영역(19)은 접촉 프레임(18)의 외부 에지까지 보호 물질(20)로 채워질 수 있다.

보호 물질(20)은 특히 이물질, 습기 및/또는 다른 환경적 영향으로부터 전자 회로(14)의 부품들을 보호하기 위해 제공된다. 특히, 보호 물질(20)은 노출된 본딩 와이어를 구부러짐으로부터 보호하도록, 즉 이들을 안정화시키도록 및/또는 2개 이상의 본딩 와이어 사이에서 이물질에 의한 단락을 방지하도록 설계된다. 가장 우수한 본딩 와이어는 일반적으로 수십 ㎛ 미만, 예를 들어 20 ㎛ 내지 50 ㎛ 범위의 직경을 갖기 때문에, 보호 물질(20)은 기판 플레이트(12)에 도포되는 미경화 상태에서 유동 가능하므로, 본딩 와이어가 손상 없이 흐를 수 있다. 예를 들어, 이러한 목적을 위해, 보호 물질(20)은 0.5 g/㎤ 내지 2 g/㎤ 범위의 고유 밀도 및 미경화 상태에서 최대 50 Pa s의 점성을 가질 수 있다. 보호 물질(20)은 예를 들어 실리콘 겔 또는 보호 래커일 수 있다. 또한, 보호 물질(20)은 2 성분 실리콘 겔과 같은 다성분일 수 있으며, 이 경우 최대 점성은 평균 최대 점성이고 고유 밀도은 평균 고유 밀도이다. 보호 물질(20)은 열 경화, 화학적 경화 및/또는 건식 경화될 수 있다. 예를 들어, 보호 물질(20)은 유동 상태로 기판 플레이트(12) 상에 도포된 다음, 50 ℃ 내지 150 ℃ 범위의 온도에서 수 분 이내에, 예를 들어 2 내지 30 분 내에 경화될 수 있도록 선택될 수 있어서, 제조 공정이 효율적으로 형성될 수 있다.

또한, 모듈 어셈블리(10)는 전자 회로(14)의 콘택팅을 위한 접촉 핀들(22)을 포함한다. 접촉 핀들(22)은 적어도 접촉 프레임(18)과 기판 플레이트(12) 사이의 부분 영역에 배치될 수 있다. 접촉 핀들(22)의 제 1 단부는 전자 회로(14)에 연결되고, 접촉 핀들(22)의 제 2 단부는 기판 플레이트(12)로부터 측면으로 돌출한다. 접촉 핀들(22)은 접촉 프레임(18) 내의 리세스 및/또는 개구를 통해 안내될 수 있고 형상 끼워맞춤 방식으로 그 안에 수용되므로, 접촉 프레임(18)은 장착 면(13) 상에 밀봉 방식으로 놓일 수 있다. 접촉 핀들(22)은 예를 들어 Cu, Ag 및/또는 전도성 플라스틱으로 형성될 수 있다. 접촉 핀들(22)은 접촉 프레임(18)과 일체형으로 또는 다체형으로 형성될 수 있다.

도 2a 및 도 2b는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 모듈 어셈블리(10)의 평면도(도 2a) 및 단면도(도 2b)를 도시하며, 도 2b의 단면은 도 2a의 선 IIB-IIB를 따라 취해진 것이다. 다른 설명이 없는 한, 도 2a 및 도 2b의 모듈 어셈블리(10)는 도 1a 및 도 1b의 모듈 어셈블리(10)와 동일한 구성 요소들 및 특징들을 갖는다.

접촉 프레임(18)은, 기판 플레이트(12)의 측면(23)에 지지되며 기판 플레이트(12) 상에 접촉 프레임(18)을 배치 및/또는 고정하도록 설계된 포지셔닝 요소(24)를 포함한다. 포지셔닝 요소(24)는 돌출부로서 또는 기판 플레이트(12)를 적어도 부분적으로 둘러싸는 프레임 구조로서 형성될 수 있다.

또한, 도 2a 및 도 2b의 모듈 어셈블리(10)는, 전자 회로(14)를 적어도 부분적으로 덮고 전자 회로(14) 및/또는 보호 물질(20)용 접촉 방지부로서 사용되는 크로스 바아(30)를 포함한다. 크로스 바아(30)는 접촉 프레임(18)의 하나의 측면(31)에 배치되고, 상기 측면은 장착 면(13)에 지지되는 접촉 프레임(18)의 측면의 반대편에 배치된다. 크로스 바아(30)는 기판 플레이트의 장착 면(13) 또는 영역(19)에 걸쳐 대각선으로 또는 기판 플레이트(12)의 외부 에지에 대해 평행하게 이어진다. 모듈 어셈블리는 다수의 이런 크로스 바아(30)를 포함할 수도 있다. 크로스 바아(30)는 접촉 프레임(18)과 일체로 형성될 수 있거나 또는 별도의 부품으로서 상기 접촉 프레임(18) 상에 고정, 예를 들어, 접착, 납땜 또는 용접될 수 있다. 크로스 바아(30)는 또한 예를 들어 이송을 위해 다수의 모듈 어셈블리(10)가 적층될 수 있도록 설계될 수 있다.

도 3a 및 도 3b는 각각 본 발명의 실시 예에 따른 변속기 제어 모듈(50)의 단면도를 도시한다.

변속기 제어 모듈(50)은, 모듈 어셈블리(10)가 삽입될 수 있는 리세스(54) 또는 공동부를 갖는 모듈 도체 플레이트(52)가 제공된 변속기 제어 모듈 베이스 플레이트(56)를 포함하므로, 모듈 도체 플레이트(52)는 모듈 어셈블리(10)를 실질적으로 둘러싼다. 모듈 도체 플레이트(52)는 변속기 제어 모듈(50)의 컴포넌트들의 전기 콘택팅을 위한 PCB 플레이트 및/또는 플렉스 포일을 포함할 수 있다.

변속기 제어 모듈(50)의 다른 부품들(62)이 모듈 도체 플레이트(52) 상에 배치된다. 부품들(62)은 예를 들어 센서, 플러그, 및 액추에이터 또는 다른 부품을 작동시키기 위한 인터페이스일 수 있고, 모듈 도체 플레이트(62)에 전기적으로 연결될 수 있다.

모듈 도체 플레이트(52)의 한 측면이 변속기 제어 모듈 베이스 플레이트(56) 상에 배치 및 고정된다. 예를 들어 모듈 도체 플레이트(52)가 변속기 제어 모듈 베이스 플레이트(56) 상에 납땜, 접착 및/또는 용접될 수 있다. 리세스(54)의 영역에서 변속기 제어 모듈 베이스 플레이트(56)는 금속 베이스(58)를 포함하며, 모듈 어셈블리(10)가 장착 면(13)의 반대편에 배치된 측면 전체로 상기 금속 베이스(58) 상에 놓여 고정된다. 금속 베이스(58)는 모듈 어셈블리(10)용 히트 싱크로서 사용될 수 있고, 모듈 어셈블리(10)에 의해 생성된 열을 방출하기 위해 사용된다. 모듈 어셈블리(10)도 예를 들어 변속기 제어 모듈 베이스 플레이트(56)에 납땜, 접착 또는 용접될 수 있다. 모듈 어셈블리(10)의 접촉 핀(22)은 모듈 도체 플레이트(52) 상에 배치된 접촉점(53)에 전기 전도 방식으로 연결된다. 접촉점(53)은 예를 들어 접촉 패드 및/또는 땜납 패드로서 설계될 수 있다. 금속 베이스(58)를 둘러싸며 금속 베이스(58)에 연결되는 변속기 제어 모듈 베이스 플레이트(56)의 가장자리 영역(60)은 플라스틱으로 제조될 수 있다.

또한, 변속기 제어 모듈(50)은 변속기 제어 모듈 베이스 플레이트(56)에 대향하는 측면에서 모듈 어셈블리(10)를 완전히 둘러싸고 및/또는 덮는다. 이를 위해 보호 커버(64)가 모듈 도체 플레이트(52)의 외부 면 상에 밀봉 방식으로 고정된다. 보호 커버는 특히 변속기 내에 있는 매체로부터 모듈 어셈블리(10)를 보호하도록 설계된다.

모듈 어셈블리(10)와 변속기 제어 모듈(50)의 조립은 다음에서 설명하는 바와 같이 이루어질 수 있다. 기판 플레이트(12)의 전자부에는 부품들, 특히 비-하우징 반도체 부품(16)이 장착된다. 그 이전에 또는 그 이후에, 접촉 프레임(18)은 기판 플레이트(12) 상에 장착되고 납땜에 의해 고정될 수 있다. 접촉 프레임(18)은 기판 플레이트(12)의 장착 전에 고정되는 것이 바람직하다. 접촉 프레임(18)의 납땜 동안 여전히 장착되지 않은 기판 플레이트가 손상되지 않도록 하기 위해, 상기 접촉 프레임(18)은 예를 들어 Galgen 오일을 이용한 증기 상 납땜에 의해 고정될 수 있고, 이 경우, 예를 들어 산화물 층, 스케일링 및/또는 증착에 의해 장착 면(13)의 나머지 표면을 오염시키지 않으면서 납땜 점이 용융될 수 있다. 대안으로서, 접촉 프레임(18)은 또한 전도성 접착제 또는 다른 적절한 방법에 의해 고정될 수 있다. 기판 플레이트(12)와 모듈 도체 플레이트(52)가 본딩 와이어에 의해 연결되는 경우, 기판 플레이트(12) 상의 관련 본딩 면은 변속기 제어 모듈(50) 내에 설치될 때까지 또는 보호 커버(64)의 장착까지 보호되어야 한다. 이 경우, 접촉 프레임(18) 또는 적어도 접촉 핀(22)이 생략될 수 있다. 모듈 어셈블리(10)와 모듈 도체 플레이트(52) 사이의 전기 접속을 위한 본딩 면은 접촉 프레임(18) 외부에 위치하는 것이 바람직하며, 상기 접촉 프레임(18)은 보호 물질(20)에 대한 경계부를 형성한다. 그리고 나서, 전자 회로(14)가 보호 물질(20)로 포팅되어 보호될 수 있다. 이 경우 접촉 프레임(18)은 보호 물질(20)의 보호부, 가장자리 및/또는 경계부로 사용되므로, 보호 물질(20)이 기판 플레이트(12)로부터 돌출한 접촉 핀(22)의 단부에 도달하지 않고, 접촉 핀을 전기적으로 절연할 수 있다. 비-하우징이지만 습기 및 입자로부터 보호되는 모듈 어셈블리(10)는 이제 비용 효율적인 이송 패키징 내에서 전세계에 분포된 모듈 작업장으로 보내질 수 있다. 모듈 작업장에서, 보호 물질(20)로만 보호되는 모듈 어셈블리(10)는 이송 패키징으로부터 꺼내져서 변속기 제어 모듈 베이스 플레이트(56) 상에 배치되고, 예를 들어 본딩, 납땜, 전도성 접착, 콜드 콘택팅 , 레이저 용접, 레이저 납땜 및/또는 바아 납땜에 의해 전기적으로 접촉된다. 이러한 연결점들 또는 접촉점들은 겔 또는 래커와 같은 보호 물질로 보호될 수 있다. 추가 제조 단계에서, 보호 커버(64)는 예를 들어 모듈 도체 플레이트(52)의 레이저-구조화된 영역 상에 제공되어, 예를 들어 접착에 의해 고정될 수 있다.

끝으로, "갖는", "포함하는" 등과 같은 표현은 다른 요소를 배제하지 않으며 "a" 또는 "an"과 같은 표현은 다수를 배제하지 않는다는 것을 지적한다. 또한, 상기 실시 예들 중 하나를 참조하여 설명된 특징들은 전술한 다른 실시 예들의 다른 특징들과 조합하여서도 사용될 수 있다. 청구 범위의 도면 부호들은 제한으로 간주되지 않는다.

10 모듈 어셈블리
12 기판 플레이트
13 장착 면
14 전자 회로
16 반도체 부품
17 경계부
18 접촉 프레임
20 보호 물질
23 측면
24 포지셔닝 요소
50 변속기 제어 모듈
52 모듈 도체 플레이트
56 변속기 제어 모듈 베이스 플레이트
64 보호 커버

Claims

변속기 제어 모듈(50)용 모듈 어셈블리(10)로서, 상기 모듈 어셈블리(10)는 전자 회로(14)를 구비한 기판 플레이트(12)를 포함하고, 상기 전자 회로(14)는 상기 기판 플레이트(12)의 장착 면(13) 상에 배치되며 적어도 하나의 비-하우징 반도체 부품(16)을 포함하고, 상기 반도체 부품(16)은 노출된 본딩 와이어에 접촉되는, 상기 모듈 어셈블리에 있어서,
상기 모듈 어셈블리(10)는 상기 기판 플레이트(12)의 상기 장착 면(13)상의 상기 전자 회로(14)를 환형으로 둘러싸는 접촉 프레임(18)을 더 포함하고,
상기 전자 회로(14)는 특히 상기 반도체 부품(16)의 본딩 와이어를 보호하기 위해 보호 물질(20)로 완전히 포팅되는 것을 특징으로 하는 모듈 어셈블리(10).
제 1 항에 있어서, 상기 보호 물질(20)은 미경화 상태에서 충분한 유동성을 갖기 때문에, 노출된 본딩 와이어 주위로 손상 없이 흐르는 것을 특징으로 하는 모듈 어셈블리(10).
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 모듈 어셈블리(10)는 상기 전자 회로(14)의 전기 콘택팅을 위한 접촉 핀(22)을 더 포함하고, 상기 접촉 핀(22)은 상기 기판 플레이트(12)로부터 측면으로 돌출하는 것을 특징으로 하는 모듈 어셈블리(10).
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전자 회로(14)를 환형으로 둘러싸는 상기 접촉 프레임(18)은 상기 전자 회로(14)용 경계부(17)를 제공하므로, 상기 경계부(17)에 의해 둘러싸인 상기 장착 면(13)의 영역(19)이 상기 보호 물질(20)로 채워질 수 있는 것을 특징으로 하는 모듈 어셈블리(10).
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 보호 물질(20)은 실리콘 겔 및/또는 보호 래커인 것을 특징으로 하는 모듈 어셈블리(10).
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 보호 물질(20)은 0.5 g/㎤ 내지 2 g/㎤ 범위의 고유 밀도를 갖는 것을 특징으로 하는 모듈 어셈블리(10).
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 보호 물질(20)은 열 경화되는 것을 특징으로 하는 모듈 어셈블리(10).
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 보호 물질(20)은 미경화 상태에서 최대 50 Pa s의 점성을 갖는 것을 특징으로 하는 모듈 어셈블리(10).
제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 접촉 프레임(18)은 상기 기판 플레이트(12)의 측면(23)에 지지되는 포지셔닝 요소(24)를 포함하는 것을 특징으로 하는 모듈 어셈블리(10).
제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 접촉 프레임(18)은 상기 전자 회로(14)를 적어도 부분적으로 덮는 적어도 하나의 크로스 바아(30)를 포함하고, 상기 크로스 바아(30)는 상기 장착 면(13)에 지지되는 상기 접촉 프레임(18)의 측면의 반대편에 배치된 상기 접촉 프레임(18)의 측면(31)에 배치되는 것을 특징으로 하는 모듈 어셈블리(10).
제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 따른 모듈 어셈블리(10)를 구비한 변속기 제어 모듈(50)로서, 상기 모듈 어셈블리(10)는 상기 모듈 어셈블리(10)를 둘러싸는 모듈 도체 플레이트(52) 내에 통합되고 상기 모듈 도체 플레이트(52)에 전기 접속되는, 변속기 제어 모듈(50).
제 11 항에 있어서,
상기 모듈 어셈블리(10)는 상기 장착 면(13)의 반대편에 배치된 상기 기판 플레이트(12)의 측면으로 변속기 제어 모듈 베이스 플레이트(56)에 고정되고,
상기 변속기 제어 모듈(50)은 상기 변속기 제어 모듈 베이스 플레이트(56)의 반대편에 배치된 측면에서 상기 모듈 어셈블리(10)를 완전히 둘러싸는 보호 커버(64)를 포함하는, 변속기 제어 모듈(50).