WO2013041288A1 - Electrical control device with moulded housing - Google Patents

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WO2013041288A1
WO2013041288A1 PCT/EP2012/065285 EP2012065285W WO2013041288A1 WO 2013041288 A1 WO2013041288 A1 WO 2013041288A1 EP 2012065285 W EP2012065285 W EP 2012065285W WO 2013041288 A1 WO2013041288 A1 WO 2013041288A1
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WO
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circuit carrier
molding compound
electrical control
contact
electrical
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Application number
PCT/EP2012/065285
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German (de)
French (fr)
Inventor
Sven Lamers
Reinhard Rieger
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
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Publication date
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    • H05K3/28Applying non-metallic protective coatings
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    • H05K2203/1305Moulding and encapsulation
    • H05K2203/1316Moulded encapsulation of mounted components

Definitions

  • Electrical control devices are used in different areas for
  • the circuit elements located in the control unit are in a housing.
  • the housing may e.g. cupped a circuit carrier with the
  • EP 1 396 885 B1 discloses a circuit carrier with circuit elements.
  • the circuit carrier is arranged on a base plate and surrounded by a mold housing.
  • thermo-mechanical stresses can occur inside the controller.
  • an electrical control unit is presented.
  • the control unit has a circuit carrier having a first surface and a second surface opposite the first surface
  • the circuit carrier is in a mold housing of a
  • both the first surface and the second surface are in direct thermal contact with the molding compound.
  • the idea of the present invention is based on surrounding the circuit carrier with the electrical components thereon with molding compound from all sides, so that the molding compound is distributed as symmetrically as possible on the first and second surfaces.
  • the arrangement of the molding compound directly on both sides of the circuit substrate can be dispensed with further large-scale components and thus on further Materialein.
  • a base plate used in the prior art can be omitted. This can reduce the number of components required. Further, in this way
  • thermo-mechanical stresses inside the electrical control unit A power loss of the electrical components can be due to the thermal contact of the molding compound to both surfaces of the
  • Heat conduction or heat radiation will be. This can contribute to more effective cooling of the controller.
  • the electrical control unit can be used for example in motor vehicles for the regulation of vehicle-specific processes.
  • the electrical control unit can be designed as a transmission control unit for motor vehicles.
  • the circuit carrier also referred to as a printed circuit substrate, can as
  • the circuit carrier may include alumina Al 2 O 3 , high temperature cofired ceramic (HTCC), low temperature cofired ceramic (HTCC), or a conventional printed circuit board (PCB).
  • HTCC high temperature cofired ceramic
  • HTCC low temperature cofired ceramic
  • PCB printed circuit board
  • the circuit carrier may be in the form of a plate with a first side or
  • first surface Surface and a second side or surface to be executed.
  • first surface one and preferably a plurality of electrical components is arranged.
  • electrical components also referred to as circuit elements, may be arranged on the second surface.
  • Circuit elements may e.g. be executed as "Central Processing Unit” (CPU), input and output circuits.
  • CPU Central Processing Unit
  • the mold housing consists of a molding compound, e.g. is made of resin-based plastic or thermosetting plastic.
  • the specific thermal conductivity of the molding compound may be greater than 1 watt / Kelvin and meters (W / Km).
  • the mold housing can enclose the complete circuit carrier with all electrical components.
  • the molding compound is located directly on all surfaces of the circuit substrate and on the
  • Control unit further comprises a support element which is executed the
  • circuit carrier through the mold housing with a support plate mechanically or to fix the circuit carrier during the molding process with respect to the support plate.
  • the carrier plate has the task of holding the circuit carrier in its geometric target position.
  • the support element may be designed as a contact frame with at least three bearing surfaces.
  • the contact frame also referred to as Maisticiansang or lead frame, is provided with a recess in the middle through which the circuit carrier is in contact with the molding compound from both sides.
  • the contact frame may comprise a conductive material.
  • the bearing surfaces may be, for example, the edges of the frame.
  • Circuit carrier so that the circuit carrier on the edges of
  • Support surfaces should be provided in the plane of the frame in the
  • At least three contact pins of the contact frame are designed as bearing surfaces. That the
  • Contact pins extend into the recess up to the circuit carrier and in particular up to the electrical components. In this way, the electrical components are contacted directly electrically and the bonding wires are at least partially dispensable.
  • the contact pins offer both an electrical contact and a support surface.
  • Support element as a spacer block, also referred to as equipped block executed.
  • the spacer block is arranged on the carrier plate and replaces the contact frame.
  • the circuit carrier can rest on at least three of the distance blocks.
  • the spacer blocks have an electrically conductive material and / or are coated with an electrically conductive material. In this way, the electrical components are contacted directly electrically and both the contact frame with the contact pins and the bonding wires are unnecessary.
  • the spacer blocks can be used both as a mechanical connection and as an electrical contact to the
  • Circuit carrier on a plane of symmetry The molding compound is distributed symmetrically with respect to a plane of symmetry of the circuit carrier to the first and second surfaces. In the plane of symmetry lies the largest extent of the circuit carrier. In an embodiment of the circuit carrier as a plate, the plane of symmetry runs, for example, parallel to the first and to the second surface of the circuit carrier.
  • the plane of symmetry is in particular a thermo-mechanical
  • Circuit board that also the extension of the circuit board disposed electrical components is taken into account.
  • the circuit carrier is arranged approximately in the thermo-mechanical axis of symmetry of the mold housing.
  • volume of molding compound above the circuit substrate is in thermal contact with the first surface and substantially corresponds to a second volume below the circuit substrate, with the second
  • Thermo-mechanical stresses due to different temperature-dependent coefficients of thermal expansion of the molding compound and the material of the circuit substrate act in this way symmetrically and bend, for example. Cracking before.
  • the molding compound covers the electrical component by a maximum of 0.5 mm.
  • the material of the molding compound is chosen such that the coefficient of thermal expansion of the molding compound as possible the coefficient of thermal expansion of
  • Circuit carrier corresponds or as little as possible deviates from this.
  • the coefficient of thermal expansion also referred to as the temperature coefficient, may e.g. be chosen so that the thermal expansion coefficient of the
  • Mold compound including its tolerances is greater than the
  • Thermal expansion coefficient of the circuit carrier including its Tolerances. The difference is as small as possible.
  • the thermal expansion coefficient of LTCC may be 5.5 ⁇ 0.5 ppm / K.
  • the thermal expansion coefficient of the molding compound can be 7 ⁇ 1 ppm / K.
  • a method for producing an electrical control device described above comprises the following steps: providing a circuit carrier having a first surface and a second surface opposite the first surface; Arranging at least one electrical component on the first surface; Positioning the circuit carrier on a support element which connects the circuit carrier mechanically and preferably also electrically to a carrier plate; Potting the circuit substrate with molding compound, so that the first surface and the second surface are in direct thermal contact with the molding compound.
  • Fig. 1 shows a cross section through an electrical control unit
  • Fig. 2 shows a plan view of a cross section through a control device according to an embodiment of the invention
  • Fig. 3 shows a running as a contact frame support element
  • Fig. 4 shows a cross section through an electrical control device according to another embodiment of the invention
  • Fig. 5 shows the arrangement of the electrical control device on a support plate
  • Fig. 6 shows different contacting variants of the electrical components All figures are merely schematic representations of devices according to the invention or of their components according to embodiments of the invention. In particular, distances and size relationships are not shown to scale in the figures. In the various figures, corresponding elements are provided with the same reference numbers.
  • the electrical control unit 1 has a circuit carrier 3, which is surrounded by a mold housing 11.
  • the circuit carrier 3 has a first
  • electrical components 9 e.g. a CPU arranged on the first surface 5
  • the electrical components 9 can be connected to other electrical elements outside of the control unit.
  • the mold housing 11 consists of a molding compound 13, in which the
  • Circuit substrate 3 is cast with the electrical components 9 thereon.
  • the first and the second surface 5, 7 are in direct thermal contact with the molding compound 13.
  • the molding compound 13 surrounds the circuit carrier 3 from all sides and is distributed symmetrically about a thermomechanical plane of symmetry 27.
  • the number of components of the electrical control unit 1 is kept minimal, in particular because of a base plate below the
  • Circuit carrier 3 can be dispensed with. Furthermore, by the
  • thermomechanical voltages between the circuit substrate 3 and molding compound 13 is reduced. Thanks to the direct thermal contact of the molding compound 13, a power loss of the electrical components 9 can be effectively delivered to all surfaces 5, 7 of the circuit substrate 3 by means of heat conduction or thermal radiation. This is in Fig. 1 by
  • Control unit 1 generated heat by the molding compound 13 by heat conduction directly into a heat sink, also referred to as "heatsink.”
  • the heat sink may be, for example, a support plate 19 and a valve plate (not shown in Fig. 1) 1 is shown by the arrows pointing upwards, and another part of the heat can be obtained by convection of a fluid the surfaces of the mold housing 11 are discharged via thermal radiation to the environment. Furthermore, another part of the heat can pass through
  • Heat conduction to the surrounding fluid e.g. Air or gear oil to be delivered.
  • a heat dissipation or heat dissipation over the entire surface of the circuit substrate 3 and the molding compound 13 is possible.
  • a cross section through the electrical control device is taken along a plane perpendicular to the plane shown in Fig. 1, i. parallel to
  • Circuit carrier 3 through the mold housing 11 passes through with a support plate 19 connects.
  • the support element is designed in FIG. 2 as a contact frame 21.
  • the electrical contact 37 is designed in the form of contact pins 23 on the contact frame 21.
  • the support element 15 can be designed as a spacer block 25, as shown in FIG. 6C.
  • the circuit carrier 3 may e.g. by means of
  • the contact frame 21 in Fig. 2 has at the corners bearing surfaces 17 (only one of which is shown) which serve to fix the circuit substrate 3 during the molding process.
  • In the center of the contact frame 21 is a
  • Circuit board 3 comes into contact.
  • FIG. 3 shows an enlarged detail of the contact frame 21 with the contact pins 23 and the support surface 17.
  • the contact pins are connected to one another by means of a support frame 39, also referred to as a dam bar.
  • Support frame 39 may also serve to seal a tool during the molding process and is punched free after the molding process.
  • the contour of the resting on the support surface 17 circuit substrate 3 is shown in dashed lines.
  • the support surface 17 may alternatively be replaced by the fact that the contact pins 23 extend to the circuit substrate 3 and at the same time as direct electrical contact and serve as a support surface 17. This is shown for example in FIG. 4.
  • FIG. 4 further illustrates that the molding compound 13 completely surrounds the circuit carrier 3 with the electrical components 9. Further, the molding compound 13 is distributed so that the volume of molding compound 13 above and below the
  • Circuit substrate 3 and in particular above and below the thermo-mechanical plane of symmetry 27 is almost equal. As a result, any emerging thermo-mechanical stresses act symmetrically on the circuit substrate 3. In particular, the "highest" of the electrical components 9 is covered by molding compound 13 by a maximum of 0.5 mm.
  • Direct contacting can e.g. by gluing, in particular by means of a silver conductive adhesive or by soldering on the first surface 5 and / or on the second surface 7.
  • a gearbox control unit can be due to the direct thermal contact of the molding compound 13 on all sides or surfaces 5, 7 of the circuit substrate 3, both a heat radiation in the transmission (upper arrows in Fig. 4) and the heat conduction on a component side, e.g. on the side of a support plate 19 (lower arrow in Fig. 4) for cooling the electrical
  • Control unit 1 can be used.
  • the support element 15 connects the circuit carrier 3 mechanically and preferably also electrically to a printed circuit board 29, also as a printed
  • Circuit board designates.
  • the circuit board 29 is on a
  • Support plate 19 is arranged. Between the electrical control unit 1 and the support plate 19 may be a fluid film, such as an oil film, of about 200 ⁇ .
  • the fluid film is indicated by dots in FIG. 5.
  • Fig. 6 are different Designationierungssectionn of
  • Circuit carrier 3 and the electrical components 9 shown.
  • Support surfaces 17 thereby provide a mechanical and at the same time an electrical contacting of the circuit carrier 3 by the mold housing 11.
  • contact pins 23 of a contact frame 21 are Z-shaped. These are applied to the circuit carrier 3 e.g. soldered to the solder 33. Outside the electrical control unit 1, the contact pins 21 are soldered to a circuit board 29 at the solder 33.
  • Fig. 6B is a QFN principle (Quad Fiat No Leads- principle) of
  • the housing housing 11 is designed with a gradation 31.
  • the contact frame 21 is further bent under the mold housing 11 and directly to a circuit board 29 below the
  • Fig. 6C shows a BGA (Ball Grid Array) principle of direct contacting.
  • the mechanical and electrical contacting of the circuit substrate 3 is ensured here via spacer block 25.
  • the mold housing 11 can have a gradation 31, as in FIG. 6B.
  • the spacer blocks 25 can be soldered on one side to the printed circuit board 29.
  • an epoxy underfill for sealing and fixing the electrical control unit 1 may be provided on the printed circuit board 29 and the spacer block 25.
  • the spacer blocks 25 may be e.g. about lxlxl mm have dimensions.

Abstract

An electrical control device (1) is proposed. The electrical control device (1) has a circuit carrier (3) with a first surface (5) and a second surface (7) facing the first surface (5). At least one electrical component (9) is arranged on the first surface (5) of the circuit carrier (3). The circuit carrier (3) is arranged in a moulded housing (11) made of a moulding material (13). Both the first surface (5) and the second surface (7) are in direct thermal contact with the moulding material (13).

Description

Beschreibung  description
Elektrisches Steuergerät mit Moldgehäuse Electrical control unit with housing
Stand der Technik State of the art
Elektrische Steuergeräte werden in unterschiedlichen Bereichen für Electrical control devices are used in different areas for
unterschiedliche Anwendungen eingesetzt. Zum Schutze der im Steuergerät befindlichen Schaltungselemente vor der Umgebung, insbesondere vor elektrisch leitfähigen und aggressiven Medien, befinden sich die Schaltungselemente in einem Gehäuse. used different applications. To protect the circuit elements located in the control unit from the environment, in particular against electrically conductive and aggressive media, the circuit elements are in a housing.
Das Gehäuse kann z.B. schalenförmig einen Schaltungsträger mit den The housing may e.g. cupped a circuit carrier with the
Schaltungselementen umgeben. Ferner sind Moldgehäuse bekannt, in die der Schaltungsträger eingegossen werden kann. Z.B. offenbart EP 1 396 885 Bl einen Schaltungsträger mit Schaltungselementen. Der Schaltungsträger wird auf einer Grundplatte angeordnet und von einem Moldgehäuse umgeben. Bei einem derartigen Aufbau kann die Stabilität und Lebensdauer des Steuergeräts eingeschränkt sein, weil z.B. auf Grund unterschiedlicher Surrounded circuit elements. Furthermore, mold housing are known in which the circuit carrier can be cast. For example, EP 1 396 885 B1 discloses a circuit carrier with circuit elements. The circuit carrier is arranged on a base plate and surrounded by a mold housing. With such a construction, the stability and life of the controller may be limited because e.g. due to different
Wärmeausdehnungskoeffizienten der Materialien des Schaltungsträgers, der Grundplatte und des Moldgehäuses thermomechanische Spannungen im Inneren des Steuergeräts auftreten können. Thermal expansion coefficients of the materials of the circuit substrate, the base plate and the mold housing thermo-mechanical stresses can occur inside the controller.
Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention
Es kann daher ein Bedarf an einem verbesserten elektrischen Steuergerät bestehen, das einen einfacheren Aufbau aufweist und eine bessere There may therefore be a need for an improved electrical control device that has a simpler construction and better
Wärmeableitung ermöglicht. Diese Aufgabe kann durch den Gegenstand der vorliegenden Erfindung gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst werden. Vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben. Im Folgenden werden Merkmale, Einzelheiten und mögliche Vorteile einerHeat dissipation allows. This object can be achieved by the subject matter of the present invention according to the independent claims. Advantageous embodiments of the present invention are described in the dependent claims. The following are features, details and possible benefits of one
Vorrichtung gemäß Ausführungsformen der Erfindung im Detail diskutiert. Device according to embodiments of the invention discussed in detail.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein elektrisches Steuergerät vorgestellt. Das Steuergerät weist einen Schaltungsträger mit einer ersten Oberfläche und einer der ersten Oberfläche gegenüberliegenden zweitenAccording to a first aspect of the invention, an electrical control unit is presented. The control unit has a circuit carrier having a first surface and a second surface opposite the first surface
Oberfläche auf. An der ersten Oberfläche ist mindestens ein elektrisches Bauteil angeordnet. Der Schaltungsträger ist in einem Moldgehäuse aus einer Surface on. At least one electrical component is arranged on the first surface. The circuit carrier is in a mold housing of a
Moldmasse angeordnet. Dabei befindet sich sowohl die erste Oberfläche als auch die zweite Oberfläche in direktem thermischem Kontakt mit der Moldmasse. Mold compound arranged. In this case, both the first surface and the second surface are in direct thermal contact with the molding compound.
Anders ausgedrückt basiert die Idee der vorliegenden Erfindung darauf, den Schaltungsträger mit den darauf befindlichen elektrischen Bauteilen von allen Seiten mit Moldmasse zu umgeben bzw. einzugießen, so dass die Moldmasse möglichst symmetrisch auf der ersten und zweiten Oberfläche verteilt ist. Durch die Anordnung der Moldmasse direkt auf beiden Seiten des Schaltungsträgers kann auf weitere großflächige Bauteile und damit auf weitere Materialein verzichtet werden. Insbesondere kann eine im Stand der Technik verwendete Grundplatte weggelassen werden. Hierdurch kann die Anzahl der benötigten Komponenten verringert werden. Ferner werden auf diese Weise In other words, the idea of the present invention is based on surrounding the circuit carrier with the electrical components thereon with molding compound from all sides, so that the molding compound is distributed as symmetrically as possible on the first and second surfaces. The arrangement of the molding compound directly on both sides of the circuit substrate can be dispensed with further large-scale components and thus on further Materialein. In particular, a base plate used in the prior art can be omitted. This can reduce the number of components required. Further, in this way
thermomechanische Spannungen im Inneren des elektrischen Steuergeräts verringert. Eine Verlustleistung der elektrischen Bauteile kann dabei dank des thermischen Kontakts der Moldmasse zu beiden Oberflächen des reduced thermo-mechanical stresses inside the electrical control unit. A power loss of the electrical components can be due to the thermal contact of the molding compound to both surfaces of the
Schaltungsträgers über alle Oberflächen des Moldgehäuses mittels Circuit carrier over all surfaces of the housing housing by means of
Wärmeleitung oder Wärmestrahlung abgeben werden. Dies kann zu einer effektiveren Kühlung des Steuergeräts beitragen. Heat conduction or heat radiation will be. This can contribute to more effective cooling of the controller.
Das elektrische Steuergerät kann z.B. in Kraftfahrzeugen zur Regelung von fahrzeugspezifischen Vorgängen verwendet werden. Insbesondere kann das elektrische Steuergerät als Getriebesteuergerät für Kraftfahrzeuge ausgeführt sein. Der Schaltungsträger, auch als Leiterbahnsubstrat bezeichnet, kann als The electrical control unit can be used for example in motor vehicles for the regulation of vehicle-specific processes. In particular, the electrical control unit can be designed as a transmission control unit for motor vehicles. The circuit carrier, also referred to as a printed circuit substrate, can as
Keramiksubstrat ausgeführt sein. Z.B. kann der Schaltungsträger Aluminiumoxid Al203,„hight temperature cofired ceramic" (HTCC), "low temperature cofired ceramic" (HTCC) oder einem konventionellen gedruckten Schaltungsträger (PCB) aufweisen. Be performed ceramic substrate. For example, the circuit carrier may include alumina Al 2 O 3 , high temperature cofired ceramic (HTCC), low temperature cofired ceramic (HTCC), or a conventional printed circuit board (PCB).
Der Schaltungsträger kann in Form einer Platte mit einer ersten Seite bzw. The circuit carrier may be in the form of a plate with a first side or
Oberfläche und einer zweiten Seite bzw. Oberfläche ausgeführt sein. Auf der ersten Oberfläche ist ein und vorzugsweise mehrere elektrische Bauteile angeordnet. Ferner können elektrische Bauteile, auch als Schaltungselemente bezeichnet, auf der zweiten Oberfläche angeordnet sein. Die Surface and a second side or surface to be executed. On the first surface one and preferably a plurality of electrical components is arranged. Furthermore, electrical components, also referred to as circuit elements, may be arranged on the second surface. The
Schaltungselemente können z.B. als„Central Processing Unit" (CPU), Input- und Outputschaltkreise ausgeführt sein. Circuit elements may e.g. be executed as "Central Processing Unit" (CPU), input and output circuits.
Das Moldgehäuse besteht aus einer Moldmasse, die z.B. als harzbasierter Kunststoff oder Duroplast ausgeführt ist. Die spezifische Wärmeleitfähigkeit der Moldmasse kann dabei größer als 1 Watt/Kelvin und Meter (W/Km) sein. The mold housing consists of a molding compound, e.g. is made of resin-based plastic or thermosetting plastic. The specific thermal conductivity of the molding compound may be greater than 1 watt / Kelvin and meters (W / Km).
Vorzugsweise kann das Moldgehäuse den kompletten Schaltungsträger mit allen elektrischen Bauteilen umschließen. Die Moldmasse befindet sich dabei unmittelbar auf allen Oberflächen des Schaltungsträgers und auf den Preferably, the mold housing can enclose the complete circuit carrier with all electrical components. The molding compound is located directly on all surfaces of the circuit substrate and on the
elektrischen Bauteilen und sorgt gleichzeitig für einen Schutz und für eine möglichst optimale Wärmeableitung. electrical components while ensuring protection and optimum heat dissipation.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung weist das elektrische According to one embodiment of the invention, the electrical
Steuergerät ferner ein Auflageelement auf, das ausgeführt ist den Control unit further comprises a support element which is executed the
Schaltungsträger durch das Moldgehäuse hindurch mit einer Trägerplatte mechanisch zu verbinden bzw. den Schaltungsträger während des Moldvorgangs in Bezug auf die Trägerplatte zu fixieren. Die Trägerplatte hat während des Moldprozesses die Aufgabe, den Schaltungsträger in seiner geometrischen Ziel- Position zu halten. Connect circuit carrier through the mold housing with a support plate mechanically or to fix the circuit carrier during the molding process with respect to the support plate. During the molding process, the carrier plate has the task of holding the circuit carrier in its geometric target position.
Das Auflageelement kann als Kontaktrahmen mit mindestens drei Auflageflächen ausgeführt sein. Der Kontaktrahmen, auch als Kontaktierungsleiste oder Lead- Frame bezeichnet, ist dabei mit einer Ausnehmung in der Mitte versehen durch die der Schaltungsträger von beiden Seiten in Kontakt mit der Moldmasse steht. Der Kontaktrahmen kann ein leitfähiges Material aufweisen. Z.B. besteht der Kontaktrahmen aus Kupfer. Die Auflageflächen können z.B. die Ränder des Rahmens sein. Beispielsweise kann die Ausnehmung in der Mitte des The support element may be designed as a contact frame with at least three bearing surfaces. The contact frame, also referred to as Kontaktierungsleiste or lead frame, is provided with a recess in the middle through which the circuit carrier is in contact with the molding compound from both sides. The contact frame may comprise a conductive material. For example, there is the Contact frame made of copper. The bearing surfaces may be, for example, the edges of the frame. For example, the recess in the middle of the
Kontaktrahmens etwas geringere Abmessungen aufweisen als der Contact frame slightly smaller dimensions than the
Schaltungsträger, so dass der Schaltungsträger auf den Rändern des Circuit carrier, so that the circuit carrier on the edges of
Kontaktrahmens aufliegt. Alternativ oder zusätzlich können bei viereckigerContact frame rests. Alternatively or additionally, in quadrilateral
Ausführung des Kontaktrahmens an den Ecken des Kontaktrahmens Execution of the contact frame at the corners of the contact frame
Auflageflächen vorgesehen sein, die in der Ebene des Rahmens in die Support surfaces should be provided in the plane of the frame in the
Ausnehmung hineinragen. Am Kontaktrahmen sind ferner Kontaktpins vorgesehen, die bei der hier dargestellten Ausführung mit Hilfe von Bonddrähten mit den elektrischen Bauteilen verbunden sind. Protrude recess. On the contact frame contact pins are further provided, which are connected in the embodiment shown here by means of bonding wires with the electrical components.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung sind mindestens drei Kontaktpins des Kontaktrahmens als Auflageflächen ausgeführt. D.h. die According to a further embodiment of the invention, at least three contact pins of the contact frame are designed as bearing surfaces. That the
Kontaktpins reichen in die Ausnehmung hinein bis zum Schaltungsträger und insbesondere bis zu den elektrischen Bauelementen. Auf diese Weise werden die elektrischen Bauelemente direkt elektrisch kontaktiert und die Bonddrähte sind zumindest teilweise entbehrlich. Die Kontaktpins bieten dabei sowohl einen elektrischen Kontakt als auch eine Auflagefläche. Contact pins extend into the recess up to the circuit carrier and in particular up to the electrical components. In this way, the electrical components are contacted directly electrically and the bonding wires are at least partially dispensable. The contact pins offer both an electrical contact and a support surface.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das According to a further embodiment of the invention that is
Auflageelement als Distanzblock, auch als bestückter Klotz bezeichnet, ausgeführt. Der Distanzblock ist dabei an der Trägerplatte angeordnet und ersetzt den Kontaktrahmen. Der Schaltungsträger kann dabei an mindestens drei der Distanzblocks aufliegen. Die Distanzblocks weisen ein elektrisch leitfähiges Material auf und/oder sind mit einem elektrisch leitfähigen Material beschichtet. Auf diese Weise werden die elektrischen Bauelemente direkt elektrisch kontaktiert und sowohl der Kontaktrahmen mit den Kontaktpins als auch die Bonddrähte sind entbehrlich. Damit können die Distanzblocks sowohl als mechanische Verbindung als auch als elektrischer Kontakt zu dem Support element as a spacer block, also referred to as equipped block executed. The spacer block is arranged on the carrier plate and replaces the contact frame. The circuit carrier can rest on at least three of the distance blocks. The spacer blocks have an electrically conductive material and / or are coated with an electrically conductive material. In this way, the electrical components are contacted directly electrically and both the contact frame with the contact pins and the bonding wires are unnecessary. Thus, the spacer blocks can be used both as a mechanical connection and as an electrical contact to the
Schaltungsträger darstellen. Represent circuit board.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist der According to a further embodiment of the invention, the
Schaltungsträger eine Symmetrieebene auf. Die Moldmasse ist in Bezug auf eine Symmetrieebene des Schaltungsträgers symmetrisch auf die erste und zweite Oberfläche verteilt. In der Symmetrieebene liegt die größte Ausdehnung des Schaltungsträgers. Bei einer Ausführung des Schaltungsträgers als Platte verläuft die Symmetrieebene z.B. parallel zu der ersten und zu der zweiten Oberfläche des Schaltungsträgers. Die Symmetrieebene ist dabei insbesondere eine thermo-mechanische Circuit carrier on a plane of symmetry. The molding compound is distributed symmetrically with respect to a plane of symmetry of the circuit carrier to the first and second surfaces. In the plane of symmetry lies the largest extent of the circuit carrier. In an embodiment of the circuit carrier as a plate, the plane of symmetry runs, for example, parallel to the first and to the second surface of the circuit carrier. The plane of symmetry is in particular a thermo-mechanical
Symmetrieebene. D.h. die Symmetrieebene verläuft derart durch den Plane of symmetry. That the plane of symmetry runs through the
Schaltungsträger, dass auch die Ausdehnung der am Schaltungsträger angeordneten elektrischen Bauteile berücksichtigt ist.  Circuit board, that also the extension of the circuit board disposed electrical components is taken into account.
Anders ausgedrückt ist der Schaltungsträger in etwa in der thermo- mechanischen Symmetrieachse des Moldgehäuses angeordnet. Ein erstesIn other words, the circuit carrier is arranged approximately in the thermo-mechanical axis of symmetry of the mold housing. A first
Volumen der Moldmasse oberhalb des Schaltungsträgers steht mit der ersten Oberfläche in thermischem Kontakt und entspricht im Wesentlichen einem zweiten Volumen unterhalb des Schaltungsträgers, das mit der zweiten Volume of molding compound above the circuit substrate is in thermal contact with the first surface and substantially corresponds to a second volume below the circuit substrate, with the second
Oberfläche in thermischem Kontakt steht. Thermo-mechanische Spannungen auf Grund unterschiedlicher temperaturabhängiger Wärmeausdehnungskoeffizienten der Moldmasse und des Materials des Schaltungsträgers wirken auf diese Weise symmetrisch und beugen z.B. Rissbildung vor. Surface is in thermal contact. Thermo-mechanical stresses due to different temperature-dependent coefficients of thermal expansion of the molding compound and the material of the circuit substrate act in this way symmetrically and bend, for example. Cracking before.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung überdeckt die Moldmasse das elektrische Bauteil um maximal 0,5 mm. Durch die symmetrischeAccording to a further embodiment of the invention, the molding compound covers the electrical component by a maximum of 0.5 mm. By the symmetrical
Aufteilung der Moldmasse um den Schaltungsträger und die elektrischen Distribution of the molding compound around the circuit carrier and the electrical
Bauteile kann bereits eine kleinere Moldmasseschicht zum Schutz der elektrischen Bauteile und zur optimalen Wärmeableitung genügen. Somit kann das Gesamtvolumen der benötigten Moldmasse im Vergleich zu bekannten Ausführungen verringert werden und auf diese Weise Material und Kosten eingespart werden. Components can already satisfy a smaller Moldmasseschicht to protect the electrical components and for optimal heat dissipation. Thus, the total volume of the required molding compound can be reduced in comparison to known designs, thus saving material and costs.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das Material der Moldmasse derart gewählt ist, dass der Wärmeausdehnungskoeffizient der Moldmasse möglichst dem Wärmeausdehnungskoeffizienten des According to a further embodiment of the invention, the material of the molding compound is chosen such that the coefficient of thermal expansion of the molding compound as possible the coefficient of thermal expansion of
Schaltungsträgers entspricht bzw. möglichst wenig von diesem abweicht.  Circuit carrier corresponds or as little as possible deviates from this.
Der Wärmeausdehnungskoeffizient, auch als Temperaturkoeffizient bezeichnet, kann z.B. so gewählt sein, dass der Wärmeausdehnungskoeffizient der The coefficient of thermal expansion, also referred to as the temperature coefficient, may e.g. be chosen so that the thermal expansion coefficient of the
Moldmasse inklusive seiner Toleranzen größer ist, als der Mold compound including its tolerances is greater than the
Wärmeausdehnungskoeffizient des Schaltungsträgers inklusive seiner Toleranzen. Der Unterschied ist dabei jedoch so gering wie möglich. Z.B. kann der Wärmeausdehnungskoeffizient von LTCC bei 5,5 ± 0,5 ppm/K liegen. Der Wärmeausdehnungskoeffizient der Moldmasse kann dabei bei 7 ± 1 ppm/K liegen. Thermal expansion coefficient of the circuit carrier including its Tolerances. The difference is as small as possible. For example, the thermal expansion coefficient of LTCC may be 5.5 ± 0.5 ppm / K. The thermal expansion coefficient of the molding compound can be 7 ± 1 ppm / K.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung eines oben beschriebenen elektrischen Steuergeräts vorgestellt. Das Verfahren weist die folgenden Schritte auf: Bereitstellen eines Schaltungsträgers mit einer ersten Oberfläche und einer der ersten Oberfläche gegenüberliegenden zweiten Oberfläche; Anordnen mindestens eines elektrischen Bauteils an der ersten Oberfläche; Positionieren des Schaltungsträgers an einem Auflageelement, das den Schaltungsträger mechanisch und vorzugsweise auch elektrisch mit einer Trägerplatte verbindet; Vergießen des Schaltungsträgers mit Moldmasse, so dass die erste Oberfläche und die zweite Oberfläche in direktem thermischem Kontakt mit der Moldmasse sind. According to a second aspect of the invention, a method for producing an electrical control device described above is presented. The method comprises the following steps: providing a circuit carrier having a first surface and a second surface opposite the first surface; Arranging at least one electrical component on the first surface; Positioning the circuit carrier on a support element which connects the circuit carrier mechanically and preferably also electrically to a carrier plate; Potting the circuit substrate with molding compound, so that the first surface and the second surface are in direct thermal contact with the molding compound.
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden dem Other features and advantages of the present invention will become
Fachmann aus der nachfolgenden Beschreibung beispielhafter Expert from the following description of exemplary
Ausführungsformen, die jedoch nicht als die Erfindung beschränkend auszulegen sind, unter Bezugnahme auf die beigelegten Zeichnungen ersichtlich. Embodiments, which should not be construed as limiting the invention, with reference to the accompanying drawings.
Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch ein elektrisches Steuergerät mit Fig. 1 shows a cross section through an electrical control unit with
entsprechender Wärmeableitung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung  corresponding heat dissipation according to an embodiment of the invention
Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf einen Querschnitt durch ein Steuergerät gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung Fig. 2 shows a plan view of a cross section through a control device according to an embodiment of the invention
Fig. 3 zeigt ein als Kontaktrahmen ausgeführtes Auflageelement Fig. 3 shows a running as a contact frame support element
Fig. 4 zeigt einen Querschnitt durch ein elektrisches Steuergerät gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung Fig. 4 shows a cross section through an electrical control device according to another embodiment of the invention
Fig. 5 zeigt die Anordnung des elektrischen Steuergeräts an einer Trägerplatte Fig. 5 shows the arrangement of the electrical control device on a support plate
Fig. 6 zeigt unterschiedliche Kontaktierungsvarianten der elektrischen Bauteile Alle Figuren sind lediglich schematische Darstellungen erfindungsgemäßer Vorrichtungen bzw. ihrer Bestandteile gemäß Ausführungsbeispielen der Erfindung. Insbesondere Abstände und Größenrelationen sind in den Figuren nicht maßstabsgetreu wiedergegeben. In den verschiedenen Figuren sind sich entsprechende Elemente mit den gleichen Referenznummern versehen. Fig. 6 shows different contacting variants of the electrical components All figures are merely schematic representations of devices according to the invention or of their components according to embodiments of the invention. In particular, distances and size relationships are not shown to scale in the figures. In the various figures, corresponding elements are provided with the same reference numbers.
In Fig. 1 ist das erfindungsgemäße elektrische Steuergerät 1 dargestellt. Das elektrische Steuergerät 1 weist einen Schaltungsträger 3 auf, der von einem Moldgehäuse 11 umgeben ist. Der Schaltungsträger 3 weist eine erste In Fig. 1, the inventive electrical control unit 1 is shown. The electrical control unit 1 has a circuit carrier 3, which is surrounded by a mold housing 11. The circuit carrier 3 has a first
Oberfläche 5 und eine der ersten Oberfläche 5 gegenüberliegende zweite Oberfläche 7 auf. Auf der ersten Oberfläche 5 sind elektrische Bauteile 9 wie z.B. eine CPU angeordnet. Über eine elektrische Kontaktierung 37 können die elektrischen Bauteile 9 mit weiteren elektrischen Elementen außerhalb des Steuergeräts verbunden werden.  Surface 5 and one of the first surface 5 opposite second surface 7. On the first surface 5 are electrical components 9, e.g. a CPU arranged. About an electrical contact 37, the electrical components 9 can be connected to other electrical elements outside of the control unit.
Das Moldgehäuse 11 besteht aus einer Moldmasse 13, in die der The mold housing 11 consists of a molding compound 13, in which the
Schaltungsträger 3 mit den darauf befindlichen elektrischen Bauteilen 9 eingegossen ist. Dabei stehen die erste und die zweite Oberfläche 5, 7 in direktem thermischem Kontakt mit der Moldmasse 13. D.h. die Moldmasse 13 umgibt den Schaltungsträger 3 von allen Seiten und ist dabei um eine thermo- mechanische Symmetrieebene 27 symmetrisch verteilt. Durch diese Circuit substrate 3 is cast with the electrical components 9 thereon. In this case, the first and the second surface 5, 7 are in direct thermal contact with the molding compound 13. D.h. the molding compound 13 surrounds the circuit carrier 3 from all sides and is distributed symmetrically about a thermomechanical plane of symmetry 27. Through this
Ausgestaltung wird die Anzahl der Komponenten des elektrischen Steuergeräts 1 minimal gehalten, insbesondere, weil auf eine Grundplatte unterhalb des Embodiment, the number of components of the electrical control unit 1 is kept minimal, in particular because of a base plate below the
Schaltungsträgers 3 verzichtet werden kann. Ferner werden durch die Circuit carrier 3 can be dispensed with. Furthermore, by the
symmetrische Ausgestaltung thermomechanische Spannungen zwischen Schaltungsträger 3 und Moldmasse 13 verringert. Eine Verlustleistung der elektrischen Bauteile 9 kann dank des direkten thermischen Kontakts der Moldmasse 13 zu allen Oberflächen 5, 7 des Schaltungsträgers 3 effektiv mittels Wärmeleitung oder Wärmestrahlung abgeben werden. Dies ist in Fig. 1 durchsymmetrical design thermomechanical voltages between the circuit substrate 3 and molding compound 13 is reduced. Thanks to the direct thermal contact of the molding compound 13, a power loss of the electrical components 9 can be effectively delivered to all surfaces 5, 7 of the circuit substrate 3 by means of heat conduction or thermal radiation. This is in Fig. 1 by
Pfeile angedeutet. Insbesondere kann ein Haupanteil der im elektrischen Arrows indicated. In particular, a major portion of the electrical
Steuergerät 1 erzeugten Wärme durch die Moldmasse 13 mittels Wärmeleitung direkt in eine Wärmesenke, auch als„Heatsink" bezeichnet, abgegeben werden. Die Wärmesenke kann z.B. eine Trägerplatte 19 bzw. eine Ventilplatte (in Fig. 1 nicht gezeigt) sein. Dies ist in Fig. 1 durch die nach oben gerichteten Pfeile dargestellt. Ein weiterer Teil der Wärme kann durch Konvektion eines Fluids an den Oberflächen des Moldgehäuses 11 über Wärmestrahlung an die Umgebung abgegeben werden. Ferner kann ein weiterer Teil der Wärme durch Control unit 1 generated heat by the molding compound 13 by heat conduction directly into a heat sink, also referred to as "heatsink." The heat sink may be, for example, a support plate 19 and a valve plate (not shown in Fig. 1) 1 is shown by the arrows pointing upwards, and another part of the heat can be obtained by convection of a fluid the surfaces of the mold housing 11 are discharged via thermal radiation to the environment. Furthermore, another part of the heat can pass through
Wärmeleitung an das umgebende Fluid, wie z.B. Luft oder Getriebeöl, abgegeben werden. Somit ist eine Entwärmung bzw. Wärmeableitung über die Gesamtfläche des Schaltungsträgers 3 und der Moldmasse 13 möglich. Heat conduction to the surrounding fluid, e.g. Air or gear oil to be delivered. Thus, a heat dissipation or heat dissipation over the entire surface of the circuit substrate 3 and the molding compound 13 is possible.
In Fig. 2 ist ein Querschnitt durch das elektrische Steuergerät entlang einer Ebene senkrecht zur in Fig. 1 dargestellten Ebene, d.h. parallel zur In Fig. 2, a cross section through the electrical control device is taken along a plane perpendicular to the plane shown in Fig. 1, i. parallel to
Symmetrieebene 27 gezeigt. Das Ausführungsbeispiel in Fig. 2 zeigt die Symmetry plane 27 shown. The embodiment in Fig. 2 shows the
Anordnung des Schaltungsträgers 3 an einem Auflageelement 15, welches denArrangement of the circuit substrate 3 on a support element 15, which the
Schaltungsträger 3 durch das Moldgehäuse 11 hindurch mit einer Trägerplatte 19 verbindet. Das Auflageelement ist in Fig. 2 als Kontaktrahmen 21 ausgeführt. Die elektrische Kontaktierung 37 ist in Form von Kontaktpins 23 am Kontaktrahmen 21 ausgeführt. Alternativ kann das Auflageelement 15 wie in Fig. 6C gezeigt als Distanzblock 25 ausgeführt sein. Der Schaltungsträger 3 kann z.B. mittelsCircuit carrier 3 through the mold housing 11 passes through with a support plate 19 connects. The support element is designed in FIG. 2 as a contact frame 21. The electrical contact 37 is designed in the form of contact pins 23 on the contact frame 21. Alternatively, the support element 15 can be designed as a spacer block 25, as shown in FIG. 6C. The circuit carrier 3 may e.g. by means of
Aluminium-Bonddrähten auf die Kontaktpins 23 eines Kontaktrahmens 21 oder alternativ auf eine Flex- Folie (in den Fig. nicht gezeigt) elektrisch kontaktieren. Alternativ kann wie in den Fig. 4 bis 6 dargestellt eine Direktkontaktierung unmittelbar auf die Kontaktpins 23 oder auf den Distanzblock 25 vorgenommen werden. Contact aluminum bonding wires on the contact pins 23 of a contact frame 21 or alternatively on a flex foil (not shown in the figures) electrically. Alternatively, as shown in FIGS. 4 to 6, a direct contact can be made directly on the contact pins 23 or on the spacer block 25.
Der Kontaktrahmen 21 in Fig. 2 weist an den Ecken Auflageflächen 17 auf (von denen nur eine gezeigt ist) die zum Fixieren des Schaltungsträgers 3 während des Moldvorgangs dienen. In der Mitte des Kontaktrahmens 21 ist eine The contact frame 21 in Fig. 2 has at the corners bearing surfaces 17 (only one of which is shown) which serve to fix the circuit substrate 3 during the molding process. In the center of the contact frame 21 is a
Ausnehmung vorgesehen durch die die Moldmasse 13 auch von unten mit demRecess provided by the molding compound 13 from below with the
Schaltungsträger 3 in Kontakt tritt. Circuit board 3 comes into contact.
Fig. 3 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt des Kontaktrahmens 21 mit den Kontaktpins 23 und der Auflagefläche 17. Die Kontaktpins sind mittels eines Stützrahmens 39, auch als Dam-Bar bezeichnet, miteinander verbunden. Der3 shows an enlarged detail of the contact frame 21 with the contact pins 23 and the support surface 17. The contact pins are connected to one another by means of a support frame 39, also referred to as a dam bar. Of the
Stützrahmen 39 kann ferner zur Abdichtung eines Werkzeugs während des Moldporzesses dienen und wird nach dem Moldprozess freigestanzt. Die Kontur des auf der Auflagefläche 17 aufliegenden Schaltungsträgers 3 ist gestrichelt dargestellt. Die Auflagefläche 17 können alternativ dadurch ersetzt werden, dass die Kontaktpins 23 bis zum Schaltungsträger 3 reichen und gleichzeitig als direkte elektrische Kontaktierung und als Auflagefläche 17 dienen. Dies ist z.B. in Fig. 4 gezeigt. Support frame 39 may also serve to seal a tool during the molding process and is punched free after the molding process. The contour of the resting on the support surface 17 circuit substrate 3 is shown in dashed lines. The support surface 17 may alternatively be replaced by the fact that the contact pins 23 extend to the circuit substrate 3 and at the same time as direct electrical contact and serve as a support surface 17. This is shown for example in FIG. 4.
Fig. 4 verdeutlicht ferner, dass die Moldmasse 13 den Schaltungsträger 3 mit den elektrischen Bauteilen 9 vollständig umschließt. Ferner ist die Moldmasse 13 so verteilt, dass das Volumen der Moldmasse 13 über und unter dem FIG. 4 further illustrates that the molding compound 13 completely surrounds the circuit carrier 3 with the electrical components 9. Further, the molding compound 13 is distributed so that the volume of molding compound 13 above and below the
Schaltungsträger 3 und insbesondere über und unter der thermomechanischen Symmetrieebene 27 nahezu gleich ist. Hierdurch wirken eventuell aufkommende thermomechanische Spannungen symmetrisch auf den Schaltungsträger 3. Insbesondere ist das„höchste" der elektrischen Bauteile 9 um maximal 0,5 mm mit Moldmasse 13 überdeckt. Circuit substrate 3 and in particular above and below the thermo-mechanical plane of symmetry 27 is almost equal. As a result, any emerging thermo-mechanical stresses act symmetrically on the circuit substrate 3. In particular, the "highest" of the electrical components 9 is covered by molding compound 13 by a maximum of 0.5 mm.
Die elektrische Kontaktierung 37 des Schaltungsträgers 3 bzw. der elektrischen Bauteile 9 erfolgt in den Ausführungsbeispielen in Fig. 4 bis 6 direkt. Somit übernehmen die Auflageflächen 17 gleichzeitig die Funktionen einer The electrical contacting 37 of the circuit substrate 3 and the electrical components 9 takes place in the embodiments in FIGS. 4 to 6 directly. Thus assume the bearing surfaces 17 at the same time the functions of a
mechanischen und elektrischen Kontaktierung. Die elektrische mechanical and electrical contact. The electric
Direktkontaktierung kann z.B. durch Klebung, insbesondere mittels eines Silberleitklebers oder durch Löten auf der ersten Oberfläche 5 und/oder auf der zweiten Oberfläche 7 erfolgen. Direct contacting can e.g. by gluing, in particular by means of a silver conductive adhesive or by soldering on the first surface 5 and / or on the second surface 7.
Bei einer Ausgestaltung als Getriebesteuergerät kann durch den direkten thermische Kontakt der Moldmasse 13 auf allen Seiten bzw. Oberflächen 5, 7 des Schaltungsträgers 3 sowohl eine Wärmestrahlung in das Getriebe (obere Pfeile in Fig. 4) als auch die Wärmeleitung auf einer Bauteilseite, z.B. auf Seiten einer Trägerplatte 19 (unterer Pfeil in Fig. 4) zur Kühlung des elektrischenIn a configuration as a gearbox control unit can be due to the direct thermal contact of the molding compound 13 on all sides or surfaces 5, 7 of the circuit substrate 3, both a heat radiation in the transmission (upper arrows in Fig. 4) and the heat conduction on a component side, e.g. on the side of a support plate 19 (lower arrow in Fig. 4) for cooling the electrical
Steuergeräts 1 genutzt werden. Control unit 1 can be used.
Fig. 5 zeigt die Anordnung des elektrischen Steuergeräts 1 an einer Trägerplatte 19. Das Auflageelement 15 verbindet dabei den Schaltungsträger 3 mechanisch und vorzugsweise auch elektrisch mit einer Leiterplatte 29, auch als Printed5 shows the arrangement of the electrical control device 1 on a support plate 19. The support element 15 connects the circuit carrier 3 mechanically and preferably also electrically to a printed circuit board 29, also as a printed
Circuit Board (PCB) bezeichnet. Die Leiterplatte 29 ist dabei auf einer Circuit board (PCB) designates. The circuit board 29 is on a
Trägerplatte 19 angeordnet. Zwischen dem elektrischen Steuergerät 1 und der Trägerplatte 19 kann sich ein Fluidfilm, z.B. ein Ölfilm, von etwa 200 μηη befinden. Der Fluidfilm ist durch Punkte in Fig. 5 angedeutet. In Fig. 6 sind unterschiedliche Direktkontaktierungsvarianten des Support plate 19 is arranged. Between the electrical control unit 1 and the support plate 19 may be a fluid film, such as an oil film, of about 200 μηη. The fluid film is indicated by dots in FIG. 5. In Fig. 6 are different Direktkontaktierungsvarianten of
Schaltungsträgers 3 und der elektrischen Bauteile 9 dargestellt. Die Circuit carrier 3 and the electrical components 9 shown. The
Auflageflächen 17 bieten dabei eine mechanische und gleichzeitig eine elektrische Kontaktierung des Schaltungsträgers 3 durch das Moldgehäuse 11. Support surfaces 17 thereby provide a mechanical and at the same time an electrical contacting of the circuit carrier 3 by the mold housing 11.
Fig. 6A zeigt ein sogenanntes Gullwings IC-Konzept (Integrated Circuit- Konzept). Dabei sind Kontaktpins 23 eines Kontaktrahmens 21 Z-förmig ausgeführt. Diese werden an den Schaltungsträger 3 z.B. an den Lötstelle 33 gelötet. Außerhalb des elektrischen Steuergeräts 1 sind die Kontaktpins 21 an eine Leiterplatte 29 an der Lötstelle 33 gelötet. 6A shows a so-called Gullwing IC concept (integrated circuit concept). In this case, contact pins 23 of a contact frame 21 are Z-shaped. These are applied to the circuit carrier 3 e.g. soldered to the solder 33. Outside the electrical control unit 1, the contact pins 21 are soldered to a circuit board 29 at the solder 33.
In Fig. 6B ist ein QFN-Prinzip (Quad Fiat No Leads- Prinzip) der In Fig. 6B is a QFN principle (Quad Fiat No Leads- principle) of
Direktkontaktierung gezeigt. Im Unterschied zu Fig. 6B ist das Moldgehäuse 11 mit einer Abstufung 31 ausgeführt. Der Kontaktrahmen 21 ist ferner unter das Moldgehäuse 11 gebogen und direkt an einer Leiterplatte 29 unter dem Direct contact shown. In contrast to FIG. 6B, the housing housing 11 is designed with a gradation 31. The contact frame 21 is further bent under the mold housing 11 and directly to a circuit board 29 below the
Moldgehäuse 11 gelötet. Bei dieser Ausgestaltung kann Bauraum eingespart werden.  Mold housing 11 soldered. In this embodiment space can be saved.
Fig. 6C zeigt ein BGA-Prinzip (Ball Grid Array- Prinzip) der Direktkontaktierung. Die mechanische und elektrische Kontaktierung des Schaltungsträgers 3 wird hierbei über Distanzblocks 25 gewährleistet. Das Moldgehäuse 11 kann hierbei wie in Fig. 6B eine Abstufung 31 aufweisen. Die Distanzblocks 25 können auf einer Seite mit der Leiterplatte 29 verlötet sein. Ferner kann an Leiterplatte 29 und am Distanzblock 25 ein Epoxy-Underfill zur Abdichtung und Fixierung des elektrischen Steuergeräts 1 vorgesehen sein. Auf der anderen Seite können dieFig. 6C shows a BGA (Ball Grid Array) principle of direct contacting. The mechanical and electrical contacting of the circuit substrate 3 is ensured here via spacer block 25. In this case, the mold housing 11 can have a gradation 31, as in FIG. 6B. The spacer blocks 25 can be soldered on one side to the printed circuit board 29. Furthermore, an epoxy underfill for sealing and fixing the electrical control unit 1 may be provided on the printed circuit board 29 and the spacer block 25. On the other hand, the
Distanzblocks 25 am Schaltungsträger 3 mittels eines Leitklebers angeklebt sein. Die Distanzblocks 25 können z.B. ca. lxlxl mm Abmessungen aufweisen. Distance blocks 25 to be glued to the circuit substrate 3 by means of a conductive adhesive. The spacer blocks 25 may be e.g. about lxlxl mm have dimensions.
Ferner sind mindestens drei Distanzblocks 25 am Moldgehäuse 11 vorgesehen. Abschließend wird angemerkt, dass Ausdrücke wie„aufweisend" oder ähnliche nicht ausschließen sollen, dass weitere Elemente oder Schritte vorgesehen sein können. Des Weiteren sei darauf hingewiesen, dass„eine" oder„ein" keine Vielzahl ausschließen. Außerdem können in Verbindung mit den verschiedenen Ausführungsformen beschriebene Merkmale beliebig miteinander kombiniert werden. Es wird ferner angemerkt, dass die Bezugszeichen in den Ansprüchen nicht als den Umfang der Ansprüche beschränkend ausgelegt werden sollen. Furthermore, at least three spacer blocks 25 are provided on the housing housing 11. In conclusion, it should be noted that terms such as "comprising" or the like are not intended to exclude that other elements or steps may be envisioned.Furthermore, it should be understood that "a" or "an" does not exclude a multitude It should further be noted that the reference signs in the claims should not be construed as limiting the scope of the claims.

Claims

Ansprüche claims
1 . Elektrisches Steuergerät (1 ), das elektrische Steuergerät (1 ) aufweisend einen Schaltungsträger (3) mit einer ersten Oberfläche (5) und einer der ersten Oberfläche (5) gegenüberliegenden zweiten Oberfläche (7); 1 . Electric control unit (1), the electrical control unit (1) comprising a circuit carrier (3) having a first surface (5) and a second surface (7) opposite the first surface (5);
wobei an der ersten Oberfläche (5) des Schaltungsträgers (3) mindestens ein elektrisches Bauteil (9) angeordnet ist;  wherein at least one electrical component (9) is arranged on the first surface (5) of the circuit carrier (3);
wobei der Schaltungsträger (3) in einem Moldgehäuse (1 1 ) aus einer Moldmasse (13) angeordnet ist;  wherein the circuit carrier (3) in a mold housing (1 1) of a molding compound (13) is arranged;
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
die erste Oberfläche (5) und die zweite Oberfläche (7) in direktem thermischem Kontakt mit der Moldmasse (13) sind.  the first surface (5) and the second surface (7) are in direct thermal contact with the molding compound (13).
2. Elektrisches Steuergerät (1 ) gemäß Anspruch 1 , ferner aufweisend 2. Electrical control unit (1) according to claim 1, further comprising
ein Auflageelement (15), das ausgeführt ist den Schaltungsträger (3) durch das Moldgehäuse (1 1 ) hindurch mit einer Trägerplatte (19) mechanisch zu verbinden;  a support element (15) which is designed to mechanically connect the circuit carrier (3) through the mold housing (11) to a support plate (19);
wobei das Auflageelement (15) als ein Kontaktrahmen (21 ) mit mindestens drei Auflageflächen (17) ausgeführt ist;  wherein the support element (15) is designed as a contact frame (21) with at least three bearing surfaces (17);
wobei der Schaltungsträger (3) auf den Auflageflächen (17) auf dem Kontaktrahmen (21 ) aufliegt.  wherein the circuit carrier (3) rests on the bearing surfaces (17) on the contact frame (21).
3. Elektrisches Steuergerät (1 ) gemäß Anspruch 2, 3. Electrical control device (1) according to claim 2,
wobei der Kontaktrahmen (21 ) Kontaktpins (23) zum Kontaktieren des elektrischen Bauteils (9) aufweist;  the contact frame (21) having contact pins (23) for contacting the electrical component (9);
wobei mindestens drei dieser Kontaktpins (23) die Auflageflächen (17) bilden.  wherein at least three of these contact pins (23) form the bearing surfaces (17).
4. Elektrisches Steuergerät (1 ) gemäß Anspruch 1 , ferner aufweisend 4. The electrical control device (1) according to claim 1, further comprising
ein Auflageelement (15), das ausgeführt ist den Schaltungsträger (3) durch das Moldgehäuse (1 1 ) hindurch mit einer Trägerplatte (19) mechanisch zu verbinden; wobei das Auflageelement (15) als Distanzblock (25) ausgeführt ist, der an der Trägerplatte (19) angeordnet ist. a support element (15) which is designed to mechanically connect the circuit carrier (3) through the mold housing (1 1) with a support plate (19); wherein the support element (15) is designed as a spacer block (25) which is arranged on the support plate (19).
Elektrisches Steuergerät (1 ) gemäß einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei das Auflageelement (15) eine elektrische Kontaktierung des elektrischen Bauteils (9) bereitstellt. Electrical control unit (1) according to one of claims 2 to 4, wherein the support element (15) provides an electrical contact of the electrical component (9).
Elektrisches Steuergerät (1 ) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Moldmasse (13) in Bezug auf eine Symmetrieebene (27) des Schaltungsträgers (3) symmetrisch auf die erste und zweite Oberfläche (5, 7) verteilt ist. Electrical control unit (1) according to one of claims 1 to 5, wherein the molding compound (13) is distributed symmetrically with respect to a plane of symmetry (27) of the circuit carrier (3) on the first and second surfaces (5, 7).
Elektrisches Steuergerät (1 ) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Moldmasse (13) das elektrische Bauteil (9) um maximal 0,5 mm überdeckt. Electrical control unit (1) according to one of claims 1 to 6, wherein the molding compound (13) covers the electrical component (9) by a maximum of 0.5 mm.
Elektrisches Steuergerät (1 ) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei ein Material der Moldmasse (13) derart gewählt ist, dass ein Electrical control device (1) according to one of claims 1 to 6, wherein a material of the molding compound (13) is selected such that a
Wärmeausdehnungskoeffizient der Moldmasse (13) im Wesentlichen einem Wärmeausdehnungskoeffizienten des Schaltungsträgers (3) entspricht. Thermal expansion coefficient of the molding compound (13) substantially corresponds to a thermal expansion coefficient of the circuit substrate (3).
Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Steuergeräts (1 ) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, das Verfahren aufweisend die folgenden Schritte: Bereitstellen eines Schaltungsträgers (3) mit einer ersten Oberfläche (5) und einer der ersten Oberfläche (5) gegenüberliegenden zweiten Oberfläche (7); Anordnen mindestens eines elektrischen Bauteils (9) an der ersten Method for producing an electrical control device (1) according to one of Claims 1 to 8, the method comprising the following steps: providing a circuit carrier (3) having a first surface (5) and a second surface (7) lying opposite the first surface (5) ); Arranging at least one electrical component (9) on the first
Oberfläche (5); Surface (5);
Positionieren des Schaltungsträgers (3) an einem Auflageelement (15), das den Schaltungsträger (3) mit einer Trägerplatte (19) verbindet;  Positioning the circuit carrier (3) on a support element (15) which connects the circuit carrier (3) to a carrier plate (19);
Vergießen des Schaltungsträgers (3) mit Moldmasse (13), so dass die erste Oberfläche (5) und die zweite Oberfläche (7) in direktem thermischem Kontakt mit der Moldmasse (13) sind. Potting the circuit carrier (3) with molding compound (13), so that the first surface (5) and the second surface (7) in direct thermal contact with the molding compound (13).
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