RU2460170C1 - Method for manufacturing of electronic unit - Google Patents
Method for manufacturing of electronic unit Download PDFInfo
- Publication number
- RU2460170C1 RU2460170C1 RU2011119274/28A RU2011119274A RU2460170C1 RU 2460170 C1 RU2460170 C1 RU 2460170C1 RU 2011119274/28 A RU2011119274/28 A RU 2011119274/28A RU 2011119274 A RU2011119274 A RU 2011119274A RU 2460170 C1 RU2460170 C1 RU 2460170C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- plates
- elements
- electronic unit
- unit
- metal plate
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области электронной техники и может быть использовано при изготовлении электронных блоков, в частности электронных блоков мехатронных систем.The invention relates to the field of electronic technology and can be used in the manufacture of electronic units, in particular electronic units of mechatronic systems.
К электронным блокам, предназначенным для использования в мехатронных системах, предъявляются повышенные требования по механической прочности, надежности, устойчивости к температурным изменениям, что обусловлено сложными условиями их эксплуатации. Эти требования наряду с требованиями по минимизации габаритов могут быть обеспечены за счет применения новых способов изготовления, один из возможных вариантов которого является предметом настоящего изобретения.For electronic units intended for use in mechatronic systems, increased demands are placed on mechanical strength, reliability, and resistance to temperature changes, due to difficult operating conditions. These requirements, along with the requirements to minimize dimensions, can be achieved through the use of new manufacturing methods, one of the possible variants of which is the subject of the present invention.
В заявляемом способе используются известные технологические операции поверхностного монтажа электронных компонентов, описанные, в частности, в работах: [1] - В.В.Сускин. Основы технологии поверхностного монтажа / Рязань, изд-во Узорочье; Рязанская государственная радиотехническая академия, 2001; [2] - С.Ф.Соболев. Технология электромонтажа. Методические указания по разработке курсового проекта и подготовке к занятиям по технологии электромонтажа / Санкт-Петербург, СПбГУ ИТМО, 2008, а также стандартные приемы защиты и герметизации электронных блоков с помощью компаундов и синтетических смол, описанные, в частности, в работах: [3] - Ч.Харпер. Заливка электронного оборудования синтетическими смолами / Москва, Энергия, 1964; [4] - А.Медведев. Печатные платы. Конструкциии и материалы / Москва, Техносфера, 2005; [5] - В.Уразаев. Влагозащита печатных узлов / Москва, Техносфера, 2006.In the inventive method uses well-known technological operations of surface mounting of electronic components, described, in particular, in the works: [1] - V.V. Suskin. Basics of surface mounting technology / Ryazan, publishing house Uzorochye; Ryazan State Radio Engineering Academy, 2001; [2] - S.F. Sobolev. Electrical installation technology. Guidelines for the development of a course project and preparation for classes on electrical installation technology / St. Petersburg, St. Petersburg State University ITMO, 2008, as well as standard methods of protection and sealing of electronic units using compounds and synthetic resins, described, in particular, in [3] - C. Harper. Filling electronic equipment with synthetic resins / Moscow, Energy, 1964; [4] - A.Medvedev. Printed circuit boards. Constructions and materials / Moscow, Technosphere, 2005; [5] - V. Urazaev. Moisture protection of printed units / Moscow, Technosphere, 2006.
Примером электронного блока, используемого в мехатронной системе, является электронный блок, представленный в патенте РФ [6] - RU 2397880 C2, B60C 23/04, 27.08.2010. Этот блок предназначен для контроля за параметрами шины автомобиля, в которую он встраивается при монтаже шины на диск. Электронная схема блока, содержащая датчики, схему обработки сигналов, схему питания и схему передачи данных, монтируется в жестком несущем корпусе цилиндрической формы. Несущий корпус помещают в защитный корпус, прикрепляемый к шине с ее внутренней стороны. Защитный корпус состоит из двух половинок, выполненных из эластомерного материала, каждая из которых имеет боковую нишу для размещения соответствующей части несущего корпуса. Половинки защитного корпуса закрепляют на внутренней поверхности шины с зазором по отношению друг к другу. Это обеспечивает устойчивость блока при вибрациях, а также защиту от механических повреждений при деформациях шины. Недостатком данного технического решения является его узкая специализация.An example of an electronic unit used in a mechatronic system is the electronic unit presented in the patent of the Russian Federation [6] - RU 2397880 C2, B60C 23/04, 08/27/2010. This unit is designed to control the parameters of the tire of the car into which it is integrated when mounting the tire on the disk. The electronic circuit of the block, containing sensors, a signal processing circuit, a power circuit, and a data transmission circuit, is mounted in a rigid cylindrical support body. The bearing housing is placed in a protective housing that is attached to the tire from its inner side. The protective casing consists of two halves made of elastomeric material, each of which has a side niche for accommodating the corresponding part of the supporting casing. The halves of the protective housing are fixed on the inner surface of the tire with a gap with respect to each other. This ensures the stability of the unit during vibration, as well as protection against mechanical damage during tire deformation. The disadvantage of this technical solution is its narrow specialization.
Известен способ изготовления полупроводниковых устройств, представленный в патенте США [7] - US 7897483 B2, H01L 21/30, 01.03.2011, при котором участки готовых кремниевых пластин с микросхемами покрывают смолой для предохранения микросхем от повреждений. Недостатком данного способа является локальность защиты, относящаяся к отдельным компонентам схемы.A known method of manufacturing semiconductor devices presented in US patent [7] - US 7897483 B2, H01L 21/30, 01/01/2011, in which sections of the finished silicon wafers with microcircuits are coated with resin to protect the microcircuits from damage. The disadvantage of this method is the locality of protection related to the individual components of the circuit.
В качестве прототипа принят способ изготовления электронного блока, представленный в патенте США [8] - US 7897503 B2, H01L 21/4763, 01.03.2011, при котором составляющие части электронного блока, несущие элементы электрической схемы, размещают на плоском основании друг над другом в виде этажерки с обеспечением необходимых соединений (электрических, оптических или иных), а места соединений герметизируют.As a prototype, a method of manufacturing an electronic unit is adopted, presented in US patent [8] - US 7897503 B2, H01L 21/4763, 03/01/2011, in which the constituent parts of the electronic unit carrying the electrical circuit elements are placed on a flat base one above the other in the form of whatnot with the provision of necessary connections (electrical, optical or other), and the joints are sealed.
Недостатком способа-прототипа является то, что герметизацию соединяемых частей осуществляют локально - только в местах соединений. Кроме этого, способ-прототип не решает проблему обеспечения эффективного теплоотвода от теплонагруженных элементов блока, проблему прочности конструкции и ее герметизации, а также проблему габаритов, что сужает возможности использования такого блока в мехатронных системах.The disadvantage of the prototype method is that the sealing of the connected parts is carried out locally - only at the joints. In addition, the prototype method does not solve the problem of ensuring effective heat removal from heat-loaded elements of the block, the problem of structural strength and its sealing, as well as the problem of dimensions, which reduces the possibility of using such a block in mechatronic systems.
Техническим результатом, на достижение которого направлено изобретение, является разработка способа изготовления электронного блока, позволяющего достигнуть одновременно уменьшения габаритов блока, повышения его прочности, обеспечения герметизации и эффективного теплоотвода, т.е. позволяющего получить малогабаритный электронный блок с улучшенными эксплуатационными характеристиками, обеспечивающими возможность его использовать в мехатронных системах.The technical result to which the invention is directed is to develop a method for manufacturing an electronic unit, which allows to achieve at the same time reducing the dimensions of the unit, increasing its strength, providing sealing and efficient heat removal, i.e. allowing to obtain a small-sized electronic unit with improved operational characteristics, providing the ability to use it in mechatronic systems.
Сущность изобретения состоит в следующем. Способ изготовления электронного блока включает размещение элементов электрической схемы на несущем основании, при этом в качестве несущего основания используют первую металлическую пластину, на которую наносят слой изоляционного материала, на котором выполняют печатные проводники и контактные площадки, а на них посредством поверхностного монтажа устанавливают элементы электрической схемы - радиоэлементы и токоведующие разъемы, причем разъемы устанавливают так, чтобы обеспечить доступ к ним с внешней стороны блока. Затем всю поверхность с печатными проводниками и элементами электрической схемы заливают изоляционным составом, поверх него накладывают вторую металлическую пластину, аналогичную первой, устанавливают упоры между пластинами, стягивают пластины между собой до взаимодействия с упорами и фиксируют пластины в стянутом состоянии.The invention consists in the following. A method of manufacturing an electronic unit includes placing electrical circuit elements on a carrier base, wherein the first metal plate is used as the carrier base, onto which a layer of insulating material is applied, on which printed conductors and contact pads are made, and electrical circuit elements are mounted on them - radioelements and live connectors, and the connectors are installed so as to provide access to them from the outside of the unit. Then, the entire surface with printed conductors and electrical circuit elements is poured with an insulating composition, a second metal plate similar to the first is laid on top of it, stops are fixed between the plates, the plates are pulled together to interact with the stops and the plates are fixed in a tightened state.
Сущность изобретения и возможность его осуществления поясняются иллюстративными материалами, представленными на фиг.1 и 2, где: на фиг.1 представлен схематический чертеж электронного блока, изготавливаемого в соответствии с заявляемым способом, вид сверху; на фиг.2 - то же, вид сбоку.The invention and the possibility of its implementation are illustrated by illustrative materials presented in figures 1 and 2, where: figure 1 shows a schematic drawing of an electronic unit manufactured in accordance with the claimed method, top view; figure 2 is the same side view.
Электронный блок, изготавливаемый в соответствии с заявляемым способом, содержит, см. фиг.1 и 2, первую металлическую пластину 1, выполняющую функцию основания, слой изоляционного материала 2 с печатными проводниками и контактными площадками, на которых установлены элементы электрической схемы - радиоэлементы 3 и токоведующие разъемы 4, причем разъемы 4 имеют возможность доступа к ним с внешней стороны блока для осуществления внешних подключений. Поверхность с печатными проводниками и элементами электрической схемы залита изоляционным составом 5 с хорошими теплопередающими свойствами, поверх него располагается вторая металлическая пластина 6, аналогичная первой пластине 1. Между пластинами 1 и 6 располагаются торцевые металлические швеллеры 7, выполняющие функцию торцевых упоров, в рассматриваемом примере - два швеллера 7-1 и 7-2, снабженные, при необходимости, соответствующими отверстиями для разъемов 4. По углам блока между пластинами 1 и 6 располагаются крепежные втулки 8, выполняющие функцию фиксирующих элементов и угловых упоров, в рассматриваемом примере - четыре втулки 8-1, 8-2, 8-3, 8-4. Крепежные втулки 8 развальцованы, что обеспечивает жесткое скрепление пластин 1 и 6 и швеллеров 7 между собой, в результате чего прочность всей конструкции приближается к прочности материала пластин 1 и 6, при этом обеспечивается эффективный теплоотвод и герметичность.An electronic unit manufactured in accordance with the claimed method contains, see FIGS. 1 and 2, a
Изготовление электронного блока в соответствии с заявляемым способом осуществляется следующим образом. Вначале на первую металлическую пластину 1, выполняющую функцию основания, наносят слой изоляционного материала 2. Затем на этот слой наносят проводящий рисунок (печатные проводники и контактные площадки) и производят осаждение металла из раствора (например, меди) электрохимическим или другим методом. Далее полученный узел промывают и на печатные проводники наносят изоляционную маску. Затем посредством поверхностного монтажа производят установку элементов электрической схемы - радиоэлементов 3 и предназначенных для внешних подключений токоведующих разъемов 4. Собранный таким образом узел заливают изоляционным составом 5, а поверх изоляционного состава 5 накладывают вторую металлическую пластину 6, аналогичную пластине 1. Между пластинами 1 и 6 с торцов устанавливают металлические швеллеры 7 (7-1, 7-2) с соответствующими отверстиями для разъемов 4, выполняющие функцию торцевых упоров, а по углам - развальцованные крепежные втулки 8 (8-1, 8-2, 8-3, 8-4), выполняющие одновременно функцию фиксирующих элементов и угловых упоров. После этого стягивают пластины 1 и 6 между собой до взаимодействия с крепежными втулками 8 и швеллерами 7 и фиксируют пластины 1 и 6 в стянутом состоянии путем развальцовки крепежных втулок 8, образуя жесткую моноблочную конструкцию. При необходимости, эту конструкцию дополнительно покрывают изоляционным слоем, в качестве которого может быть использована полимерная композиция, например быстротвердеющая акриловая смола.The manufacture of the electronic unit in accordance with the claimed method is as follows. First, a layer of
Таким образом, применение заявляемого способа позволяет получить малогабаритный, прочный, защищенный от внешних воздействий электронный блок, пригодный по своим эксплуатационным характеристикам для использования в мехатронных системах.Thus, the application of the proposed method allows to obtain a small-sized, durable, protected from external influences electronic unit suitable for its operational characteristics for use in mechatronic systems.
Рассмотренное показывает, что заявляемое изобретение осуществимо и обеспечивает достижение технического результата, заключающегося в разработке нового способа изготовления электронного блока, позволяющего достигнуть одновременно уменьшения габаритов блока, повышения его прочности, обеспечения герметизации и эффективного теплоотвода, т.е. получить малогабаритный электронный блок с улучшенными эксплуатационными характеристиками, обеспечивающими возможность его использования в мехатронных системах.The above shows that the claimed invention is feasible and ensures the achievement of a technical result, which consists in the development of a new method for manufacturing an electronic unit, which allows achieving at the same time reducing the dimensions of the unit, increasing its strength, ensuring sealing and efficient heat removal, i.e. to obtain a small-sized electronic unit with improved operational characteristics, providing the possibility of its use in mechatronic systems.
Источники информацииInformation sources
1. В.В.Сускин. Основы технологии поверхностного монтажа / Рязань, изд-во Узорочье; Рязанская государственная радиотехническая академия, 2001.1. V.V.Suskin. Basics of surface mounting technology / Ryazan, publishing house Uzorochye; Ryazan State Radio Engineering Academy, 2001.
2. С.Ф.Соболев. Технология электромонтажа. Методические указания по разработке курсового проекта и подготовке к занятиям по технологии электромонтажа / Санкт-Петербург, СПбГУ ИТМО, 2008.2. S.F. Sobolev. Electrical installation technology. Guidelines for the development of a course project and preparation for classes on electrical installation technology / St. Petersburg, St. Petersburg State University ITMO, 2008.
3. Ч.Харпер. Заливка электронного оборудования синтетическими смолами / Москва, Энергия, 1964.3. C. Harper. Filling electronic equipment with synthetic resins / Moscow, Energy, 1964.
4. А.Медведев. Печатные платы. Конструкциии и материалы / Москва, Техносфера, 2005.4. A.Medvedev. Printed circuit boards. Constructions and materials / Moscow, Technosphere, 2005.
5. В.Уразаев. Влагозащита печатных узлов / Москва, Техносфера, 2006.5. V. Urazaev. Moisture protection of printed units / Moscow, Technosphere, 2006.
6. RU 2397880 C2, B60C 23/04, опубл. 27.08.2010.6. RU 2397880 C2, B60C 23/04, publ. 08/27/2010.
7. US 7897483 B2, H01L 21/30, опубл. 01.03.2011.7. US 7897483 B2, H01L 21/30, publ. 03/01/2011.
8. US 7897503 B2, H01L 21/4763, опубл. 01.03.2011.8. US 7897503 B2, H01L 21/4763, publ. 03/01/2011.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011119274/28A RU2460170C1 (en) | 2011-05-06 | 2011-05-06 | Method for manufacturing of electronic unit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011119274/28A RU2460170C1 (en) | 2011-05-06 | 2011-05-06 | Method for manufacturing of electronic unit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2460170C1 true RU2460170C1 (en) | 2012-08-27 |
Family
ID=46937951
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011119274/28A RU2460170C1 (en) | 2011-05-06 | 2011-05-06 | Method for manufacturing of electronic unit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2460170C1 (en) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2183892C2 (en) * | 1996-11-29 | 2002-06-20 | Роберт Бош Гмбх | Device used in electronic control unit and process of its manufacture |
US7087988B2 (en) * | 2002-07-30 | 2006-08-08 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor packaging apparatus |
US7217994B2 (en) * | 2004-12-01 | 2007-05-15 | Kyocera Wireless Corp. | Stack package for high density integrated circuits |
RU2397880C2 (en) * | 2005-10-28 | 2010-08-27 | Пирелли Тайр С.П.А. | Tire comprising electronic unit and method of fitting said electronic unit in said tire |
US7897503B2 (en) * | 2005-05-12 | 2011-03-01 | The Board Of Trustees Of The University Of Arkansas | Infinitely stackable interconnect device and method |
US7897483B2 (en) * | 2007-12-28 | 2011-03-01 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and method of manufacturing semiconductor device |
-
2011
- 2011-05-06 RU RU2011119274/28A patent/RU2460170C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2183892C2 (en) * | 1996-11-29 | 2002-06-20 | Роберт Бош Гмбх | Device used in electronic control unit and process of its manufacture |
US7087988B2 (en) * | 2002-07-30 | 2006-08-08 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor packaging apparatus |
US7217994B2 (en) * | 2004-12-01 | 2007-05-15 | Kyocera Wireless Corp. | Stack package for high density integrated circuits |
US7897503B2 (en) * | 2005-05-12 | 2011-03-01 | The Board Of Trustees Of The University Of Arkansas | Infinitely stackable interconnect device and method |
RU2397880C2 (en) * | 2005-10-28 | 2010-08-27 | Пирелли Тайр С.П.А. | Tire comprising electronic unit and method of fitting said electronic unit in said tire |
US7897483B2 (en) * | 2007-12-28 | 2011-03-01 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and method of manufacturing semiconductor device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6509702B2 (en) | An electronically commutated DC motor particularly suitable for oil pumps | |
EP3499560B1 (en) | Semiconductor module and method for producing the same | |
US20170367200A1 (en) | Mechatronic Component and Method for the Production Thereof | |
US20110102966A1 (en) | Molded capacitor and method for manufacturing the same | |
AU2008272285B2 (en) | Electrical equipment unit | |
KR20150104033A (en) | Ultra-thin embedded semiconductor device package and method of manufacturing therof | |
US20110242775A1 (en) | Inductors Occupying Space Above Circuit Board Components | |
JP2011520226A (en) | Junction box, method of using the junction box, and manufacturing method | |
CN107039357B (en) | Chip protects capsule and method | |
US7667979B2 (en) | Protective circuit board for battery pack | |
EP2792045B1 (en) | Procedure for the manufacture of battery chargers for vehicles and battery chargers thus obtainable | |
US20170110427A1 (en) | Chip package and method for manufacturing same | |
US9637073B2 (en) | Encapsulated control module for a motor vehicle | |
RU2460170C1 (en) | Method for manufacturing of electronic unit | |
US20200288579A1 (en) | Electrical component and method for the production thereof | |
EP3567688B1 (en) | Underground link box with reduced failure proneness | |
JPWO2018159152A1 (en) | Semiconductor device | |
CN111033654A (en) | Capacitor module for inverter | |
US20150001702A1 (en) | Semiconductor module and semiconductor device | |
TWI521654B (en) | Semiconductor device and method for manufacturing a semiconductor device | |
US20070297151A1 (en) | Compliant conductive interconnects | |
JP2008228467A (en) | Connecting device for electrical apparatus | |
US9326409B2 (en) | Electric component | |
KR20190001790U (en) | Power supply unit for exteriors | |
CN110391193A (en) | Semiconductor device packages and its manufacturing method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130507 |