WO2008017556A2 - Moldgehäuse in einpresstechnik - Google Patents

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Definitions

  • the invention relates to a mold housing for an electronic circuit according to the preamble of claim 1.
  • Mold housings for receiving electronic circuits are known.
  • a chip housing they are used for example for receiving sensor chips or similar circuits use.
  • Their advantage lies in the complete encapsulation of the integrated circuits.
  • the housing forms known in the prior art have in common that they are contacted via laterally protruding from the housing leads (leads). Via these leads, the chip housings are mounted and / or contacted in a standard assembly (SMT) by means of a soldering process on a printed circuit board or on a substrate.
  • SMT standard assembly
  • a disadvantage of these known types of construction is that the mounting or contacting via the connection leads (leads) must take place on printed circuit boards or on a substrate, which means complicated, complicated to control and also error-prone mounting steps.
  • the connection leads (leads) must take place on printed circuit boards or on a substrate, which means complicated, complicated to control and also error-prone mounting steps.
  • the connection leads (leads) must take place on printed circuit boards or on a
  • the object of the invention is to provide a mold housing for electronic circuits, which avoids the disadvantages mentioned.
  • a mold housing for an electronic circuit for installation in electronic devices and / or applications, in particular sensors or transducers is provided which has press-in zones.
  • press-fit zones are areas in / on the mold housing which, in the broadest sense, serve the use of press-fit technology.
  • Press-fit technology is understood to mean any form of assembly which comprises the cold connection of at least two components with the application of pressing force.
  • the press-fit zones are designed as mechanical fixing devices. Consequently, the press-in zones also serve to fix the mold housing during installation in the mentioned electronic devices and / or applications. Further attachment of the mold housing, for example by screwing or soldering is not required.
  • the press-in zones are designed both as electrical contact points and as mechanical fixing devices, that is to say both Fulfill functions. Especially when using redundant electrical contact points, it is readily possible to use part of the press-in zones for making electrical contact, while another part is only used for mechanically fixing the mold housing in the application.
  • the press-in zones have a substantially circular cross-section.
  • press-in zones are designed as substantially frusto-conical
  • Recesses are formed in the mold housing.
  • Essentially frusto-conical means that the press-fit points on an outer side of the mold housing (surface area) have a larger circular cross-section than more toward the middle or the lower side of the mold housing.
  • the mold housing comprises a position aligner.
  • a position aligner in this case is any device which is suitable for defining the position of the mold housing relative to a specific reference plane or to a specific reference point, preferably to define it mechanically.
  • a position aligner may be formed as a nose or as a recess.
  • the press-in zones are arranged symmetrically to each other.
  • the press-fit zones on the mold housing in such a way are formed so that they have a symmetrical or at least substantially symmetrical configuration to each other. In this case, they have for example at a certain point of the mold housing and mutually equal distances or similar angles.
  • the press-in zones are arranged symmetrically to the position aligner.
  • a multi-shaped use one and the same mold housing can be achieved, the use of which can be determined for example via the position aligner.
  • the press-in zones preferably electrically redundant press-in zones, are in each case contacted in the required manner.
  • the press-in zones have bores.
  • the press-in zone is associated with a press-in component, which is mounted on a die pad of the mold housing, in particular welded.
  • the press-in zone mentioned corresponds to a press-fit component which is mounted, in particular welded, as an electrical connection or already as an electrical component within the mold housing, namely on a die pad.
  • the press-fit component is in particular a metallic insert which accomplishes the electrical connection to the circuits arranged in the mold housing and optionally further components.
  • the die-pad has receiving zones for the press-fit components.
  • the press-fit components are thereby accommodated in a specific spatial arrangement in the mold housing.
  • the die pad has a receiving structure for aligning and / or fixing the press-fit components.
  • the press-fit components are thus already aligned or fixed on the die pad before the actual fastening process (that is to say welding, for example), so that further assembly without problems is possible.
  • the invention further comprises an electronic module, in particular an acceleration sensor, in particular for motor vehicle technology, with a mold housing according to one of the preceding claims.
  • an electronic module in particular an acceleration sensor, in particular for motor vehicle technology
  • Fixing device preferably connected to a position aligner, mold housing in different orientations with one and the same basic element as a component.
  • an acceleration sensor can be displayed in the X direction and in the Y direction, with only one sensing direction being required, and only the mold housing comprising the actual acceleration sensor being rotated by 90 degrees. This can be achieved advantageously via the position aligner. Assembly and storage of components are thereby drastically simplified and cheapened.
  • the mold housing is electrically contacted in the electronic module having a cavity by means of at least two press-in pins corresponding to the press-in zones.
  • the electrical contacting is thus carried out by Einpastepins, so essentially rod-shaped formations within a cavity in the electronic module, which correspond to the press-in zones of the mold housing and enter into electrical connection with this once the mold housing in the electronic module is introduced.
  • a further electronic contacting, for example via lead pins and printed circuit boards, is not required here.
  • the press-fit pins are designed as a mechanical fastening device.
  • the press-fit pins which are described above for electrical contacting, thus also form a mechanical fastening device for the mold housing within the electronic module.
  • the electronic module has Einpresspins, which are designed exclusively as a fastening device, but not as a contacting device. Consequently, there are additional press-in pins within the cavity of the electronic module, which, however, do not serve to make electrical contact with the mold housing, but (for example in the case of redundant press-in zones) merely perform a fastening function for the mold housing within the electronic module. This happens, for example, in that the press-in pins have no electrical contact with other press-fit pins or with other contact points.
  • the electronic module has a position determiner.
  • a device is preferably meant in the cavity of the electronic module, which allows in conjunction with the position aligner on the mold housing a spatial orientation of the mold housing within the electronic module.
  • the combination position aligner / position determiner is chosen so that a unique and unmistakable positioning, in particular automatically, is possible. This is done in particular by using corresponding recesses / noses.
  • FIG. 1 shows a structured die-pad with a mold housing
  • FIG. 2 shows the same die pad with press-fit components
  • FIG. 3 shows the same die pad in cross section
  • FIG. 4 shows the same die pad, by way of example for a sensor chip with peripheral components
  • FIG. 5 shows the die pad from FIG. 4 in cross section
  • FIG. 6 shows a lead frame before punching
  • Figure 8 shows the same electronic module in cross section.
  • FIG. 1 shows a molded housing 1 for an electronic circuit for installation in electronic devices and / or applications.
  • the mold housing 1 has a structured die pad 2, which is shown here by way of example for an arbitrary given application, and which can be designed differently according to application.
  • the die pad 2 is presently divided into three components, namely a first die pad component 3, a second die pad component 4 and a third die pad component 5.
  • the first die-pad Component 3 has holes 6 for the subsequent design of a press-in zone 7.
  • leads 8, which are produced in the usual manner of manufacture by means of a lead frame, not shown here, and in the present case are cut directly on outer edges 9 of the mold housing 1.
  • the mold housing 1 further has a position aligner 10 which is formed in the form of a peripheral recess 11 of the mold housing 1.
  • Press-in component 12 is not covered by the mold housing 1, but is open.
  • the inlet components 12 are made of electrically conductive material (depending on the task also made of semiconductor material) and form in the region of the overlap zones 16 electrical contact points 17.
  • a contacting device which is not shown here and accesses the electrical contact point 17 through the bore 6 of the mold housing 1 can consequently make electrical contact with the press-in components 12 in the region of the electrical contact point 17.
  • FIG. 3 shows the mold housing 1 from FIG. 2 in cross section.
  • the mold housing 1 has on both sides (namely, from an upper side 18 and from an underside 19) formed as Einpresszonen 7 holes 6.
  • FIG. 4 shows the same mold housing 1 in plan view, with a number of further electronic components, in particular namely chips and / or capacitors, being arranged on the first, second and third die-pad components 3, 4 and 5.
  • a sensor chip 20 which is designed as an acceleration sensor 21, as well as a further integrated chip 22 and a number of ceramic capacitors 23.
  • These individual components are connected by means of bonding technology via bonds with the individual die pad components. There are thus bonds 24 between the mentioned chips or further components, which are applied in a conventional manner.
  • Acceleration sensors 28 are formed. They include an acceleration pickup 21 which is not visible in this illustration and which has a sense direction R, as described in FIG.
  • the mold housing 1 are still arranged on the lead frame 26 by means of uncut leads 8.
  • the mold housings 1 each have at their right-hand edge region 29 the recess 11, which serves as a position aligner 10.
  • Each mold housing 1 also has four press-in zones 7, which are designed as electrically redundant electrical contact points 17. Their respective electrical assignment is shown by specifying the characters "+" or "-".
  • each mold housing only has to be contacted with one contact point of the respective electrical association "+" or "-" for its intended use, so that the user has the choice when installing in an electrical application each electrical contact points 17 he wants to use for contacting the mold housing 1 and the electrical circuit contained therein.
  • the position aligner 10 serves here for positionally accurate alignment, for example, in a
  • FIG. 7 shows the acceleration sensor 28 from FIG. 6 in the installed position in a sensor housing 30.
  • the sensor housing 30 serves to protect the electronic components integrated in the mold housing 1 of the acceleration sensor 28, which are not visible in this illustration, as well as the mold housing itself from adverse external influences protect. It also serves a simplified handling in the sense of a modular design of individual Function components or groups.
  • the sensor housing 30 has a connection region 31, which is designed essentially as a two-pole plug 32.
  • the two-pole plug 32 comprises two plug pins 33 which are inserted into the sensor housing 30 by means of suitable electrical connections 34, for example metal conductor tracks 35, where they are connected via press-fit pins 36 to the press-fit zone 7 of the mold housing 1.
  • the press-in zone 7 is in each case designed as a redundant electrical contact point 17, wherein the electrical assignment "+" or "-" to only one of the
  • the mold housing 30 has a position determiner 40 on a right-hand inner wall 39, which corresponds to the position aligner 10 of the mold housing 1.
  • the position determiner 40 is designed as a nose on the right inner wall 39 of the sensor housing 30, whereas the position aligner 10 is formed on the mold housing 1 as a recess 11.
  • the position determiner 40 and the position aligner 10 correspond to each other substantially accurately, so that with respect to the Sens mecanicscardi R of the acceleration sensor 28 a positionally accurate alignment within the sensor housing 30 results.
  • the mechanical fixing by means of the mechanical fastening device 45 and the electrical contacting by means of the electrical contact points 17 and the press-fit pins 36 is achieved in that the press-fit pins 36 are formed at least in sections in the manner of a cylinder 46, because of the simpler mounting because of the printed circuit boards 35 facing away from the end 47 are formed substantially frusto-conical.
  • the diameter of the cylinder 46 substantially corresponds to the inner diameter of the recess 11.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Moldgehäuse (1) für eine elektronische Schaltung, zum Einbau in elektronische Geräte und/oder Applikationen, insbesondere Sensoren oder Aufnehmer, gekennzeichnet durch Einpresszonen (7). Es ist vorgesehen, dass das Moldgehäuse (1) Einpresszonen (7) aufweist. Die Erfindung betrifft ferner ein elektronisches Modul, insbesondere einen Beschleunigungssensor (28) nach Oberbegriff des Anspruchs 16. Hierbei ist vorgesehen, dass dieser ein Moldgehäuse (1) mit Einpresszonen (7) aufweist.

Description

Beschreibung
Titel Moldgehäuse in Einpresstechnik
Die Erfindung betrifft ein Moldgehäuse für eine elektronische Schaltung nach Oberbegriff des Anspruchs 1.
Stand der Technik
Moldgehäuse zur Aufnahme elektronischer Schaltkreise sind bekannt. Insbesondere als Chipgehäuse finden sie beispielsweise zur Aufnahme von Sensorchips oder ähnlichen Schaltkreisen Verwendung. Ihr Vorteil liegt in der vollständigen Umkapselung der in sie integrierten Schaltkreise. Den im Stand der Technik bekannten Gehäuseformen ist gemein, dass sie über seitlich aus dem Gehäuse ragende Anschlussbeinchen (leads) kontaktiert werden. Über diese leads werden die Chipgehäuse in Standardmontage (SMT) mittels eines Lötprozesses auf eine Leiterplatte oder auf ein Substrat montiert und/oder kontaktiert. An diesen bekannten Bauformen ist nachteilig, dass die Montage beziehungsweise Kontaktierung über die Anschlussbeinchen (leads) auf Leiterplatten oder auf ein Substrat erfolgen muss, was aufwendige, kompliziert zu steuernde und auch fehleranfällige Montageschritte bedeutet. Überdies ist der
Kostenaufwand für derartige Montageschritte hoch. Gerade bei solchen Moldgehäusen, die nur wenige elektrische Kontakte benötigen (beispielsweise Sensorchips), ist die derzeitige Bauform und der hieraus resultierende Montageaufwand nachteilig.
Offenbarung der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Moldgehäuse für elektronische Schaltungen bereitzustellen, das die genannten Nachteile vermeidet. Hierzu ist ein Moldgehäuse für eine elektronische Schaltung, zum Einbau in elektronische Geräte und/oder Applikationen, insbesondere Sensoren oder Aufnehmer, vorgesehen, das Einpresszonen aufweist. Einpresszonen sind vorliegend Bereiche im/am Moldgehäuse, die im weitesten Sinne der Verwendung von Einpresstechnik dienen. Unter Einpresstechnik wird jede Form von Montage verstanden, die die Kaltverbindung mindestens zweier Komponenten unter Aufwendung von Presskraft umfasst.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Einpresszonen als elektrische Kontaktstellen ausgebildet sind. Die elektrische Kontaktierung der in dem Moldgehäuse vorgesehenen elektrischen/elektronischen Schaltung erfolgt demzufolge im Bereich der Einpresszonen.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Einpresszonen als redundante elektrische Kontaktstellen ausgebildet sind. Hiermit ist gemeint, dass eine größere Anzahl an elektrischen Kontaktstellen am Moldgehäuse besteht, als zur einwandfreien Kontaktierung der im Moldgehäuse befindlichen elektrischen/elektronischen Schaltung erforderlich sind. Es ist demzufolge bei der Montage des Moldgehäuses freigestellt, ob die eine oder andere elektrische Kontaktstelle zur Kontaktierung benutzt wird. Hierbei wird ein erheblicher Freiheitsgrad im Montageablauf gewonnen.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Einpresszonen als mechanische Fixiereinrichtungen ausgebildet sind. Die Einpresszonen dienen demzufolge auch der Fixierung des Moldgehäuses beim Einbau in die genannten elektronischen Geräte und/oder Applikationen. Eine weitere Befestigung des Moldgehäuses, beispielsweise durch Verschraubungen oder Verlötungen ist nicht erforderlich. Selbstverständlich ist es auch möglich, dass die Einpresszonen sowohl als elektrische Kontaktstellen als auch als mechanische Fixiereinrichtungen ausgebildet sind, mithin also beide Funktionen erfüllen. Gerade bei der Verwendung redundanter elektrischer Kontaktstellen ist es ohne Weiteres möglich, einen Teil der Einpresszonen zur elektrischen Kontaktgabe, einen anderen Teil hingegen lediglich zur mechanischen Fixierung des Moldgehäuses in der Applikation zu verwenden.
In einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Einpresszonen einen im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt aufweisen. Durch die Wahl eines solchen Querschnitts lässt sich sowohl eine elektrische Kontaktierung als auch eine mechanische Fixierung problemlos bewerkstelligen, da durch einen solchen Querschnitt beidseitig eine genaue Positionierung gewährleistet ist.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Einpresszonen als im Wesentlichen kegelstumpfförmige
Aussparungen im Moldgehäuse ausgebildet sind. Im Wesentlichen kegelstumpfförmig bedeutet, dass die Einpressstellen an einer Außenseite des Moldgehäuses (Oberflächenbereich) einen größeren kreisförmigen Querschnitt haben als mehr zur Mitte oder zur Unterseite des Moldgehäuses hin. Durch diese Art und Weise lässt sich eine Zwangsausrichtung bei Verwendung entsprechender Fixieroder Kontaktiermittel im Bereich der Einpresszonen bewirken. Gleichzeitig wird eine sehr gute Lagefixierung erreicht.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das Moldgehäuse einen Lageausrichter umfasst. Ein Lageausrichter ist hierbei jede Vorrichtung, die dazu geeignet ist, die Lage des Moldgehäuses relativ zu einer bestimmten Bezugsebene oder zu einem bestimmten Bezugspunkt zu definieren, vorzugsweise mechanisch zu definieren. Beispielsweise kann ein Lageausrichter als eine Nase oder als eine Aussparung ausgebildet sein.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Einpresszonen symmetrisch zueinander angeordnet sind. Dies bedeutet, dass die Einpresszonen am Moldgehäuse dergestalt ausgebildet sind, dass sie zueinander eine symmetrische oder eine zumindest im Wesentlichen symmetrische Ausgestaltung aufweisen. Hierbei weisen sie beispielsweise zu einem bestimmten Punkt des Moldgehäuses und zueinander jeweils gleiche Abstände oder ähnliche Winkel auf.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Einpresszonen symmetrisch zum Lageausrichter angeordnet sind. Auf diese Weise lässt sich eine vielgestaltige Verwendung ein- und desselben Moldgehäuses erreichen, wobei die Verwendung beispielsweise über den Lageausrichter bestimmt werden kann. Beispielsweise für in eine bestimmte Richtung sensierende Beschleunigungssensoren ist es möglich, mit ein- und demselben Moldgehäuse sowohl einen X- als auch einen Y-Sensor zu realisieren, wobei die unterschiedliche Sensierungsrichtung durch eine über den Lageausrichter erfolgende, um 90 Grad gedrehte Montage erfolgt. Die Einpresszonen, vorzugsweise elektrisch redundante Einpresszonen, werden hierbei jeweils in der erforderlichen Art und Weise kontaktiert.
In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Kontaktstellen sowohl von einer Oberseite als auch von einer Unterseite des Moldgehäuses kontaktierbar sind. Eine Kontaktierung kann demzufolge sowohl von der Oberseite als auch von der Unterseite des Moldgehäuses her erfolgen, wobei nicht zwingend der Oberseiten-Kontakt elektrisch gleichbedeutend dem Unterseiten- Kontakt ist. Sind die Oberseiten- und Unterseitenkontakte elektrisch gleich bedeutend, lässt sich hiermit ein Freiheitsgrad in der Art der Kontaktierung erreichen. Sind die Oberseiten- und Unterseiten- Kontakte elektrisch nicht gleichbedeutend (ergeben jeweils also unterschiedliche Kontakte), lässt sich hiermit eine Erhöhung der effektiven Kontaktzahl erreichen.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Einpresszonen Bohrungen aufweisen. Mittels dieser Bohrungen wird ein weiterer Freiheitsgrad in Bezug auf Befestigung und/oder elektrische Kontaktierung gewonnen, in dem nämlich das Moldgehäuse durchgreifende Vorrichtungen genutzt werden.
In einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das Moldgehäuse ein Standard-Moldgehäuse ist, zum Beispiel ein Standard Plastic Quad Fiat Pack (PQFP) wie er im Stand der Technik bereits bekannt ist. Er weist aber keine oder nur sehr kurze leads auf. Erfolgt die Kontaktierung ausschließlich über die erwähnte Kontaktstellen in den Einpresszonen, ist die Verwendung von leads, die für Leiterplattenmontagen benötigt werden, überflüssig. Die leads werden daher weggelassen oder, sofern die Montage auf herkömmlichen Fertigungsstraßen erfolgt, gehäusenah entfernt. Wird für eine bestimmte Applikation indes eine weitere Kontaktierung auch über leads gewünscht, können leads in der erforderlichen Länge und erforderlichen Anzahl am Moldgehäuse belassen werden.
In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Einpresszone eine Einpresskomponente zugeordnet ist, die auf einem die-pad des Moldgehäuses montiert, insbesondere aufgeschweißt ist. Der erwähnten Einpresszone korrespondiert demzufolge eine Einpresskomponente, die als elektrische Verbindung beziehungsweise bereits als elektrisches Bauteil innerhalb des Moldgehäuses, nämlich auf einem die-pad, montiert, insbesondere aufgeschweißt ist. Die Einpresskomponente ist insbesondere ein metallisches Einlegeteil, welches die elektrische Verbindung zu den im Moldgehäuse angeordneten Schaltkreise und gegebenenfalls weiterer Bauelemente bewerkstelligt. Nach der Montage der jeweiligen Schaltkreise auf dem üblichen lead frame und der Kontaktierung dieser untereinander, beispielsweise mittels Drahtbonden, wird das Gehäuse mit Moldcompound umspritzt (gemoldet).
In einer bevorzugten Ausführungsform ist daher vorgesehen, dass das die-pad Aufnahmezonen für die Einpresskomponenten aufweist. Die Einpresskomponenten werden hierdurch in einer bestimmten räumlichen Anordnung im Moldgehäuse untergebracht.
In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass das die-pad eine Aufnahmestruktur zur Ausrichtung und/oder Fixierung der Einpresskomponenten aufweist. Die Einpresskomponenten werden somit bereits vor dem eigentlichen Befestigungsprozess (also etwa Schweißen) auf dem die-pad ausgerichtet beziehungsweise fixiert, so dass eine problemlose weitere Montage möglich ist.
Die Erfindung umfasst ferner ein elektronisches Modul, insbesondere einen Beschleunigungssensor, insbesondere für die Kfz-Technik, mit einem Moldgehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche. Wie bereits beschrieben, lassen sich bei Verwendung redundanter elektrischer Kontaktstellen und Einpresszonen als mechanische
Fixiereinrichtung, vorzugsweise verbunden mit einem Lageausrichter, Moldgehäuse in verschiedenen Ausrichtungen mit ein- und demselben Grundelement als Bauteil erzeugen. Beispielsweise ist ein Beschleunigungssensor in X-Richtung und in Y-Richtung darstellbar, wobei nur eine Sensierungsrichtung erforderlich ist, und lediglich das Moldgehäuse, das den eigentlichen Beschleunigungsaufnehmer umfasst, um 90 Grad gedreht wird. Dies lässt sich vorteilhaft über den Lageausrichter erreichen. Montage und Lagerhaltung an Bauteilen werden hierdurch drastisch vereinfacht und verbilligt.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Moldgehäuse in dem einen Hohlraum aufweisenden elektronischen Modul mittels mindestens zweier den Einpresszonen korrespondierenden Einpresspins elektrisch kontaktiert wird. Die elektrische Kontaktierung erfolgt demzufolge durch Einpresspins, also im Wesentlichen stabförmige Ausbildungen innerhalb eines Hohlraumes in dem elektronischen Modul, die mit den Einpresszonen des Moldgehäuses korrespondieren und mit diesem in elektrische Verbindung treten, sobald das Moldgehäuse in das elektronische Modul eingebracht wird. Eine weitere elektronische Kontaktierung, beispielsweise über lead-pins und Leiterplatten, ist hierbei nicht erforderlich.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Einpresspins als mechanische Befestigungseinrichtung ausgebildet sind. Die Einpresspins, die vorstehend beschrieben zur elektrischen Kontaktierung dienen, bilden demzufolge auch eine mechanische Befestigungseinrichtung für das Moldgehäuse innerhalb des elektronischen Moduls.
In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass das elektronische Modul Einpresspins aufweist, die ausschließlich als Befestigungseinrichtung, nicht aber als Kontaktiereinrichtung ausgebildet sind. Demzufolge existieren innerhalb des Hohlraumes des elektronischen Moduls weitere Einpresspins, die aber nicht zur elektrischen Kontaktierung des Moldgehäuses dienen, sondern (beispielsweise bei redundanten Einpresszonen) lediglich eine Befestigungsfunktion für das Moldgehäuse innerhalb des elektronischen Moduls wahrnehmen. Dies geschieht beispielsweise dadurch, dass die Einpresspins keinerlei elektrische Kontaktierung zu anderen Einpresspins oder zu anderen Kontaktstellen aufweisen.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass das elektronische Modul einen Lagebestimmer aufweist. Mit
Lagebestimmer ist eine Vorrichtung vorzugsweise im Hohlraum des elektronischen Moduls gemeint, die in Verbindung mit dem Lageausrichter am Moldgehäuse eine räumliche Ausrichtung des Moldgehäuses innerhalb des elektronischen Moduls gestattet. Vorzugsweise wird die Kombination Lageausrichter/Lagebestimmer so gewählt, dass eine eindeutige und verwechslungsfreie Positionierung, insbesondere automatisch, möglich ist. Dies geschieht insbesondere durch Verwendung von korrespondierenden Aussparungen/Nasen . Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen
Figur 1 ein strukturiertes die-pad mit einem Moldgehäuse,
Figur 2 dasselbe die-pad mit Einpresskomponenten,
Figur 3 dasselbe die-pad im Querschnitt,
Figur 4 dasselbe die-pad, beispielhaft für einen Sensorchip mit Peripheriebauteilen,
Figur 5 das die-pad aus Figur 4 im Querschnitt,
Figur 6 ein lead-frame vor dem Ausstanzen,
Figur 7 ein elektronisches Modul am Beispiel eines Beschleunigungssensors und
Figur 8 dasselbe elektronische Modul im Querschnitt.
Ausfϋhrungsform(en) der Erfindung
Figur 1 zeigt ein Moldgehäuse 1 für eine elektronische Schaltung zum Einbau in elektronische Geräte und/oder Applikationen. Das Moldgehäuse 1 weist ein strukturiertes die-pad 2 auf, das hier beispielhaft für eine beliebig gegebene Anwendung dargestellt ist, und das nach Anwendung unterschiedlich ausgestaltet sein kann. Das die-pad 2 ist vorliegend in drei Komponenten, nämlich eine erste die-pad-Komponente 3, eine zweite die-pad-Komponente 4 und eine dritte die-pad-Komponente 5 gegliedert. Die erste die-pad- Komponente 3 weist Bohrungen 6 für die spätere Ausgestaltung einer Einpresszone 7 aus. Entsprechendes gilt für die dritte die-pad- Komponente 5, die ebenfalls Bohrungen 6 aufweist. Dem die-pad zugeordnet sind abgekürzte leads 8, die in der üblichen Fertigungsweise mittels eines hier nicht dargestellten lead-frames entstehen und vorliegend unmittelbar an Außenkanten 9 des Moldgehäuses 1 gekappt werden. Das Moldgehäuse 1 weist ferner einen Lageausrichter 10 auf, der in Form einer randseitigen Aussparung 11 des Moldgehäuses 1 ausgebildet ist.
Figur 2 zeigt das Moldgehäuse aus Figur 1 , wobei der Übersichtlichkeit halber dort bereits behandelte Elemente nicht wiederholt bezeichnet werden, sofern dies nicht für die weitere Erläuterung erforderlich ist. Den Bohrungen 6 des strukturierten die-pads 2 sind Einpresskomponenten 12 zugeordnet, nämlich der ersten die-pad-Komponente 3 eine erste Einpresskomponente 13 und der dritten die-pad-Komponente 5 eine zweite Einpresskomponente 14. Die Einpresskomponenten 12 weisen ihrerseits Ausstanzungen 15 auf (wobei diese außer durch einen Stanzprozess selbstverständlich auch in allen anderen Verfahren hergestellt sein können, die entsprechende Durchdringungen ergeben). Die Ausstanzungen 15 besitzen einen kleineren Querschnitt als die Bohrungen 6, so dass sich eine Überdeckungszone 16 ergibt, im Bereich dieser Überdeckungszonen 16 wird folglich ringförmig ein Teil der jeweiligen
Einpresskomponente 12 nicht vom Moldgehäuse 1 überdeckt, sondern liegt offen. Die Einlasskomponenten 12 sind aus elektrisch leitendem Material (je nach Aufgabenstellung auch aus Halbleitermaterial) und bilden im Bereich der Überdeckungszonen 16 elektrische Kontaktstellen 17 aus. Eine hier nicht dargestellte, durch die Bohrung 6 des Moldgehäuses 1 auf die elektrische Kontaktstelle 17 zugreifende Kontaktiereinrichtung kann folglich im Bereich der elektrischen Kontaktstelle 17 einen elektrischen Kontakt zu den Einpresskomponenten 12 herstellen. Figur 3 zeigt das Moldgehäuse 1 aus Figur 2 im Querschnitt. Das Moldgehäuse 1 weist beidseitig (nämlich von einer Oberseite 18 und von einer Unterseite 19) die als Einpresszonen 7 ausgebildeten Bohrungen 6 auf. Die Bohrungen 6 sind hierbei abschnittsweise kegelstumpfförmig ausgeführt, nämlich so, dass zu der Oberseite 18 beziehungsweise der Unterseite 19 des Moldgehäuses 1 eine Erweiterung der Bohrung 6 stattfindet. Im Bereich der auf das strukturierte die-pad 2 applizierten Einpresskomponenten 12 sind die Bohrungen 6 im Wesentlichen zylindrisch. Die Einpresskomponenten 12 weisen die Ausstanzungen 15 auf, die aufgrund des geringeren Querschnitts relativ zu den Bohrungen 6 die Überdeckungszonen 16 ausbilden, die als elektrische Kontaktstellen 17 fungieren.
Figur 4 zeigt dasselbe Moldgehäuse 1 in Draufsicht, wobei auf der ersten, zweiten und dritten die-pad-Komponente 3,4 und 5 eine Reihe weiterer elektronischer Bauteile, insbesondere nämlich Chips und/oder Kondensatoren, angeordnet sind. Im vorliegenden Beispiel handelt es sich um einen Sensorchip 20 der als Beschleunigungsaufnehmer 21 ausgebildet ist, sowie einen weiteren integrierten Chip 22 und eine Reihe von keramischen Kondensatoren 23. Diese einzelnen Bauelemente sind mittels Bondingtechnik über Bonds mit den einzelnen die-pad-Komponenten verbunden. Zwischen den genannten Chips beziehungsweise weiteren Bauteilen befinden sich folglich Bonds 24, die in herkömmlicher Weise aufgebracht werden.
Figur 5 zeigt das nämliche Moldgehäuse 1 im Querschnitt mit den genannten keramischen Kondensatoren 23 sowie dem Sensorchip 20 und dem integrierten Chip 22. Diese sind, wie auch das strukturierte die-pad 2 und die Einpresskomponenten 12 von einem Moldcompound 25 umgeben und folglich mit Ausnahme der im Bereich der Einpresszonen 7 ausgebildeten, als elektrische Kontaktstellen 17 fungierenden Überdeckungszonen 16 hermetisch verschlossen. Figur 6 zeigt einen Ausschnitt aus einem im Herstellungsprozess befindlichen lead-frame 26. Dargestellt sind fünf erfindungsgemäße Moldgehäuse 1 sowie (links oben) zur Veranschaulichung ein konventionelles Standard Plastic Quad Fiat Pack (PQFP) 27. Die erfindungsgemäßen Moldgehäuse 1 sind als
Beschleunigungssensoren 28 ausgebildet. Sie umfassen einen in dieser Darstellung nicht sichtbaren, in Figur 4 beschriebenen Beschleunigungsaufnehmer 21 , der eine Sensierungsrichtung R aufweist. Die Moldgehäuse 1 sind auf dem lead-frame 26 noch mittels ungekürzter leads 8 angeordnet. Die Moldgehäuse 1 weisen jeweils an ihrem rechtsseitigen Randbereich 29 die Aussparung 11 auf, die als Lageausrichter 10 dient. Jedes Moldgehäuse 1 weist ferner vier Einpresszonen 7 auf, die als elektrisch redundante elektrische Kontaktstellen 17 ausgebildet sind. Ihre jeweilige elektrische Zuordnung ist durch Angabe der Zeichen "+" beziehungsweise "-" dargestellt. Unter elektrischer Redundanz wird hier verstanden, dass jedes Moldgehäuse zu seiner bestimmungsgemäßen Verwendung nur mit jeweils einer Kontaktstelle der jeweiligen elektrischen Zuordnung "+" oder "-" kontaktiert werden muss, so dass dem Verwender beim Einbau in eine elektrische Applikation die Wahl bleibt, welche der jeweiligen elektrischen Kontaktstellen 17 er zur Kontaktierung des Moldgehäuses 1 und der darin enthaltenen elektrischen Schaltung verwenden möchte. Der Lageausrichter 10 dient hierbei zur lagegenauen Ausrichtung beispielsweise in einem den
Beschleunigungssensor 28 umgebenden, hier nicht dargestellten Sensorgehäuse.
Figur 7 zeigt den Beschleunigungssensor 28 aus Figur 6 in Einbaulage in einem Sensorgehäuse 30. Das Sensorgehäuse 30 dient dazu, die im Moldgehäuse 1 des Beschleunigungssensors 28 integrierten elektronischen Bauelemente, die in dieser Darstellung nicht sichtbar sind sowie das Moldgehäuse selbst, vor nachteiligen äußeren Einflüssen zu schützen. Es dient ferner einer vereinfachten Handhabung im Sinne einer modularen Bauweise einzelner Funktionskomponenten beziehungsweise -gruppen. Zu diesem Zweck weist das Sensorgehäuse 30 einen Anschlussbereich 31 auf, der im Wesentlichen als zweipoliger Stecker 32 ausgebildet ist. Der zweipolige Stecker 32 umfasst zwei Steckerstifte 33, die mittels geeigneter elektrischer Verbindungen 34, beispielsweise metallischer Leiterbahnen 35 in das Sensorgehäuse 30 eingeführt werden, wo sie über Einpresspins 36 mit der Einpresszone 7 des Moldgehäuses 1 verbunden werden. Die Einpresszone 7 ist jeweils als redundante elektrische Kontaktstelle 17 ausgebildet, wobei die elektrische Zuordnung "+" beziehungsweise "-" zu jeweils nur einem der
Steckerstifte 33 besteht. Im vorliegenden Beispiel sind nur zwei der Einpresszonen 7 beziehungsweise der redundanten elektrischen Kontaktstellen 17 über Leiterbahnen 35 mit den Steckerstiften 33 verbunden, nämlich die erste Kontaktstelle 37 und die zweite Kontaktstelle 38. Die erste Kontaktstelle 37 weist hier eine
Minuszuordnung auf, wohingegen die zweie Kontaktstelle 38 eine Pluszuordnung aufweist. Die beiden verbleibenden Einpresszonen 7 dienen nicht der elektrischen Kontaktierung; die durch sie führenden Einpresspins 36 dienen lediglich der besseren mechanischen Fixierung des Moldgehäuses 1 innerhalb des Sensorgehäuses 30. Das Moldgehäuse 30 weist auf einer rechten Innenwandung 39 einen Lagebestimmer 40 auf, der mit dem Lageausrichter 10 des Moldgehäuses 1 korrespondiert. Der Lagebestimmer 40 ist als Nase an der rechten Innenwandung 39 des Sensorgehäuses 30 ausgebildet, wohingegen der Lageausrichter 10 am Moldgehäuse 1 als Aussparung 11 ausgebildet ist. Der Lagebestimmer 40 und der Lageausrichter 10 korrespondieren zueinander im Wesentlichen passgenau, so dass sich in Hinblick auf die Sensierungsrichtung R des Beschleunigungssensors 28 eine lagegenaue Ausrichtung innerhalb des Sensorgehäuses 30 ergibt. Es ist nunmehr möglich, durch Anordnung des Lagebestimmers 40 an einer anderen Stelle des Sensorgehäuses 30, nämlich um 90 Grad zur dargestellten Position versetzt, beispielsweise an der steckerseitigen Innenwandung 41 oder an der steckerabgewandten Innenwandung 42 gelegen, einen lagegenauen Einbau des Beschleunigungssensors 28 um 90 Grad zur dargestellten Einbaulage versetzt zu erhalten, so dass auch die Sensierungsrichtung R um 90 Grad zur dargestellten Situation verschieden ist. Auf diese Weise kann mit ein- und demselben Beschleunigungssensor 28 sowohl eine X- als auch eine Y-Sensierung realisiert werden; es bedarf nicht der Verwendung zweier unterschiedlich aufgebauter Beschleunigungssensoren 28. Über die redundanten elektrischen Kontaktstellen 17, nämlich die Einpresszonen 7 des Moldgehäuses 1 ist auch bei um 90 Grad versetzter Einbaulage eine zutreffende Kontaktierung gewährleistet.
Selbstverständlich ist es hierbei auch möglich, in einem für zwei Beschleunigungssensoren 28 bestimmten, größeren Sensorgehäuse 30 zwei Beschleunigungssensoren 28 unterzubringen, wobei durch um 90 Grad versetzte Anordnung des Lagebestimmers 40 der eine Sensor in X-Richtung, der andere hingegen in Y-Richtung sensiert, mithin also die Sensierungsrichtung R der beiden Sensoren relativ zueinander um 90 Grad gedreht ist. Hierbei sind dann entsprechend mindestens drei Steckerstifte 33 vorzusehen, oder aber vier, wobei für jeden Beschleunigungssensor 28 die auch in Figur 7 dargestellten, beiden Steckerstifte 33 vorgesehen sind. Innerhalb eines einzigen Sensorgehäuses 30 lässt sich damit unter Verwendung ein- und desselben Beschleunigungssensors 28 eine Beschleunigungssensierung in X- und Y-Richtung realisieren, wobei der so integrierte Beschleunigungssensor in einem einzigen, einfach zu handhabenden und leicht zu montierenden Bauteil integriert ist. Der Anschluss der beiden integrierten Beschleunigungssensoren 28 erfolgt nämlich über eine einzige Steckverbindung 43.
Figur 8 zeigt ein Moldgehäuse 1 , beispielsweise des oben beschriebenen Beschleunigungssensors 28, in einem
Sensorgehäuse 30. In einer Bodenwandung 44 sind elektrische Verbindungen 34, nämlich Leiterbahnen 35 eingespritzt, die zu dem hier nicht dargestellten, zweipoligen Stecker 32 führen und der elektrischen Kontaktierung dienen. Mit den Leiterbahnen 35 elektrisch leitend verbunden ist in der hier ersichtlichen Querschnittsdarstellung der rechtseitig dargestellte Einpresspin 36, wohingegen der linksseitig dargestellte Einpresspin 36' elektrisch nicht mit der ihm zugeordneten Leiterbahn 35' verbunden ist. Der linksseitige Einpresspin 36' dient lediglich der mechanischen Fixierung des Moldgehäuses 1 innerhalb des Sensorgehäuses 30; er dient mithin ausschließlich als mechanische Befestigungseinrichtung 45. Die mechanische Fixierung mittels der mechanischen Befestigungseinrichtung 45 als auch die elektrische Kontaktierung mittels der elektrischen Kontaktstellen 17 und der Einpresspins 36 wird dadurch erreicht, dass die Einpresspins 36 zumindest abschnittsweise in der Art eines Zylinders 46 ausgebildet sind, die der einfacheren Montage wegen an dem den Leiterplatten 35 abgewandten Ende 47 im Wesentlichen kegelstumpfförmig ausgebildet sind. Im Bereich der elektrischen Kontaktstellen 17, nämlich der Aussparungen 11 der Einpresskomponenten 12, ergibt sich eine mechanische Fixierung und elektrische Kontaktgabe, sofern der Durchmesser des Zylinders 46 im Wesentlichen den Innendurchmesser der Aussparung 11 entspricht. Selbstverständlich sind andere geeignete Formen der mechanischen Fixierung und Kontaktgabe denkbar und ebenso geeignet; wesentlich ist allein, dass sowohl die elektrische Kontaktgabe als auch - je nach dem, ob eine Ausbildung als Kontaktiereinrichtung 48 oder als mechanische Befestigungseinrichtung 45 vorgesehen ist - eine zuverlässige entweder rein mechanische oder elektrische Verbindung erfolgt. Gleichermaßen geeignet sind beispielsweise dübeiförmige oder zumindest abschnittsweise federnde Ausführungsformen der Einpresspins 36.
Das Sensorgehäuse 30 ist mit einem Deckel 49 verschlossen, der beispielsweise aufgeschweißt oder aufgeklebt ist. Alternativ oder kumulativ hierzu kann das Sensorgehäuse 30 auch mittels einer Vergussmasse ausgefüllt werden.

Claims

Ansprüche
1. Moldgehäuse für eine elektronische Schaltung, zum Einbau in elektronische Geräte und/oder Applikationen, insbesondere Sensoren oder Aufnehmer, gekennzeichnet durch
Einpresszonen (7).
2. Moldgehäuse nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Einpresszonen (7) als elektrische Kontaktstellen (17) ausgebildet sind.
3. Moldgehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einpresszonen (7) als redundante elektrische Kontaktstellen (17) ausgebildet sind.
4. Moldgehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einpresszonen (7) als mechanische Fixiereinrichtungen ausgebildet sind.
5. Moldgehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einpresszonen (7) einen im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt aufweisen.
6. Moldgehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einpresszonen (7) als im
Wesentlichen kegelstumpfförmige Aussparungen (11 ) im Moldgehäuse (1 ) ausgebildet sind.
7. Moldgehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Moldgehäuse (1 ) einen
Lageausrichter (10) umfasst.
8. Moldgehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einpresszonen (7) symmetrisch zueinander angeordnet sind.
9. Moldgehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einpresszonen (7) symmetrisch zum Lageausrichter (10) angeordnet sind.
10. Moldgehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktstellen (17) sowohl von einer Oberseite (18) als auch von einer Unterseite (19) des Moldgehäuses (1 ) kontaktierbar sind.
11. Moldgehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einpresszonen (7) Bohrungen (6) aufweisen.
12. Moldgehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Moldgehäuse (1 ) ein Standard-Moldgehäuse, zum Beispiel ein Standard Plastic Quad Fiat Pack (PQFP) (27) ist, das keine oder nur sehr kurze Leads (8) aufweist.
13. Moldgehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Einpresszone (7) eine Einpresskomponente (12) zugeordnet ist, die auf einem die- pad (2) des Moldgehäuses (1 ) montiert, insbesondere aufgeschweißt ist.
14. Moldgehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das die-pad (2) Aufnahmezonen für die Einpresskomponenten aufweist.
15. Moldgehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das die-pad (2) eine Aufnahmestruktur zur Ausrichtung und/oder Fixierung der Einpresskomponenten aufweist.
16. Elektronisches Modul, insbesondere Beschleunigungssensor, insbesondere für die Kfz-Technik, mit einem Moldgehäuse (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
17. Elektronisches Modul nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Moldgehäuse (1) in dem einen Hohlraum aufweisenden elektronischen Modul mittels mindestens zweier den Einpresszonen (7) korrespondierenden Einpresspins (36) elektrisch kontaktiert wird.
18. Elektronisches Modul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einpresspins (36) als mechanische Befestigungseinrichtung (45) ausgebildet sind.
19. Elektronisches Modul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das elektronische Modul Einpresspins (36) aufweist, die ausschließlich als mechanische Befestigungseinrichtung (45), nicht aber als Kontaktiereinrichtung (48) ausgebildet sind.
20. Elektronisches Modul nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das elektronische Modul einen Lagebestimmer (40) aufweist.
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