WO2015078959A1 - Verfahren zum herstellen einer elektronischen baugruppe - Google Patents

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WO2015078959A1
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electronic component
electrical
electronic
shielding layer
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PCT/EP2014/075792
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Michael SCHULMEISTER
Stefan GÜNTHNER
Roland Burghardt
Jakob Schillinger
Karl-Friedrich Becker
Tina Thomas
Harald PÖTTER
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Continental Teves Ag & Co. Ohg
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Definitions

  • the invention relates to a method for producing an electronic assembly and an electronic assembly.
  • an electronic assembly with an encapsulated electronic component is known (called in the document encapsulated structure), which is held on a substrate in the form of a printed circuit board with an electrical circuit and connected via bond wires to the electrical circuit ,
  • the substrate with the electronic component is fixed in a housing which is filled with a bedding material ⁇ A.
  • the poured housing is closed with a serving as a shield lid.
  • the method for producing an electronic subassembly comprises the steps of arranging an electronic component on a substrate, encapsulating the electronic component on the substrate with an encapsulation material and applying an electrical component
  • Shielding layer on the encapsulation material such that the encapsulated electronic component is received between the electrical shielding layer and the substrate.
  • the encapsulating material comprising a curable resin, especially an epoxy resin, which comprises a thermal expansion coefficient which is equal to the coefficient of thermal expansion of the other components of the electronic module, in essence, and so only a very small mechanical stress due to heat ⁇ stretch in the electronic module and thus enters the electronic component.
  • the specified method comprises the step of encapsulating the electronic component by injection molding the encapsulation material.
  • the specified method comprises the step of enveloping the electronic component with a mechanical decoupling material prior to encapsulation.
  • the mechanical decoupling material reduces the above ge ⁇ called entry of stress in the electronic module on and so reduces the mechanical stress on the electronic niche component.
  • the mechanical Ent ⁇ coupling material is set at least thixotropic.
  • the mechanical decoupling material can be poured onto the electronic component in a simple manner, but has sufficient Sta ⁇ bility in the cast state, the electronic component completely um ⁇ wrap.
  • the specified method comprises the step of exposing a conductor track on the substrate through the electrical shielding layer and the encapsulation material, in particular by laser drilling.
  • the exposed trace may be electrically connected to other electronic elements or assemblies, such as by bonding or other electrical connection techniques.
  • the specified method comprises the step of contacting the exposed conductor track on the substrate with the electrical shielding layer.
  • the electrical shielding layer is set to the electrical potential of the exposed line, whereby an optimal electromagnetic compatibility, called EMC, the electronic assembly can be achieved.
  • the given at ⁇ method comprises the step of plating the exposed conductive traces for contacting the exposed conductive path with the electrical shield layer.
  • Means gal ⁇ vanischem coating can be a variety of electronic devices in prepared with the specified methods electrical assembly facing the same with the electrical
  • Umbrella layer are electrically contacted, which represents a significant increase in the yield per step.
  • the specified method comprises the step of laminating the encapsulated electronic component with the encapsulation material with a
  • Resin-coated copper foil (called resin coated copper foil), called RCC foil.
  • Laminating RCC foil is a standard process in the printed circuit board production and tested for the Mas ⁇ senfertigung.
  • an encoder element of a sensor and / or an electronic evaluation circuit for the transmitter element and / or peripheral circuit, such as passive components of a control device may comprise as an electronic component
  • an electronic assembly which is particularly preferably produced by one of the methods indicated, a valve disposed on a substrate electronic component which is encapsulated with an Ver ⁇ encapsulation and laid on the Verkapse ⁇ lung material electrical shield layer, so in that the encapsulated electronic component is accommodated between the electrical shielding layer and the substrate.
  • the specified electronic assembly may characteristics to he ⁇ got be corresponding to the dependent claims of the specified Ver ⁇ driving mutatis mutandis.
  • the electrical component is a donor element of a sensor, in particular an inertial sensor.
  • a sensor can be space-saving in any applications, such as in ⁇ example integrate a vehicle.
  • the specified electronic assembly is designed as an inertial sensor.
  • a vehicle comprises a specified electronic module, in particular for detecting vehicle dynamics data.
  • 1 is a schematic view of a vehicle with a vehicle dynamics control
  • Fig. 2 is a schematic view of an inertial sensor as a satellite formed from ⁇
  • Fig. 3 is a schematic view of an integrable in an engine control of the vehicle inertial sensor
  • FIG. 4 shows a schematic view of an intermediate product in the production of an inertial sensor according to FIG. 2 or 3
  • Fig. 5 is a schematic view of a further intermediate ⁇ product in the manufacture of an inertial sensor of FIG. 2 or 3
  • Fig. 6 is a schematic view of a further intermediate ⁇ product in the manufacture of an inertial sensor of FIG. 2 or 3
  • FIG. 7 shows a schematic view of a wide intermediate product in the production of an inertial sensor according to FIG. 2 or 3.
  • Fig. 1 shows a schematic view of a vehicle 2 with a known vehicle dynamics ⁇ control. Details of this driving dynamics control can be found for example in DE 10 2011 080 789 AI.
  • the vehicle 2 comprises a chassis 4 and four wheels 6. Each wheel 6 can be slowed down relative to the chassis 4 via a brake 8 fastened fixedly to the chassis 4 in order to slow down a movement of the vehicle 2 on a road (not shown).
  • ABS antilock braking system
  • ESP electronic stability program
  • the vehicle 2 has a
  • a controller 18 can determine in a manner known to the person skilled in the art whether the vehicle 2 slips on the roadway or even deviates from the abovementioned predetermined trajectory and corresponds to it with a controller output signal 20 known per se react.
  • the controller output signal 20 may then be used by an actuator 22 to communicate by means of
  • the controller 18 may be integrated, for example, in a known motor control of the vehicle 2. Also, the controller 18 and the adjusting device 22 may be formed as a common control device and optionally integrated in the aforementioned engine control.
  • the inertial sensor 14 is shown as an external device outside the controller 18. In such a case one speaks of a trained as a satellite inertial sensor 14, the structure of which will be described with reference to FIG. 2 in more detail.
  • the inertial sensor 14 is intended to be considered by way of example as any electronic module.
  • the inertial sensor 14 comprises at least one microelectromechanical chanisches system 26, called MEMS 26, as a sensor which in a known manner a from ⁇ h Lucasiges of the driving dynamics data 16, not shown in further detail signal via bonding wires 28 to at least one signal evaluation circuit 30 in the form of an application specific integrated circuit 30, ASIC 30
  • the ASIC 30 can then, based on the received signal, which is dependent on the vehicle dynamics data 16, calculate the driving dynamics data. generate 16.
  • the MEMS 26 and the ASIC 30 are supported on a printed circuit board 32 and electrically contacted with various electrical leads 34 formed on the printed circuit board 32.
  • various electrical leads 34 formed on the printed circuit board 32.
  • lines 34 are shown in Fig. 2, only a single line 34 in section.
  • the contacting can be done directly, for example via a flip-chip connection, which is a known to those skilled in particular form of a known solder joint, or, as shown in Fig. 2, via a bonding wire 28.
  • the MEMS 26 and the ASIC 30 may further be assisted by a mechanical decoupling material 36 globtop mass 36, to be wrapped, which in turn may be encapsulated together with the MEMS 26 and the ASIC 30 in an injection molding material 38, such as a Epo ⁇ xidharz 38 ,
  • further electrical components 40 such as passive components for filtering or signal processing circuits may be arranged, by means of which the vehicle dynamics data 16 from the ASIC 30 for transmission to the controller 18 in a specialist known manner can be prepared.
  • the further electrical construction ⁇ elements 40 may also be encapsulated in the injection molding material 38.
  • the injection molding material 38 could thus already serve as the housing of the inertial sensor 14 alone and protect the circuit components accommodated therein.
  • an electrical shielding layer 42 is placed on the injection molding material 38, which may be formed, for example, as a resin-coated copper foil 42, hereinafter called RCC foil 42.
  • the RCC film consists of a copper layer 44, which is applied to a resin layer 46.
  • the RCC foil 42 protects the encapsulated electrical components against electromagnetic influences and avoids that other electrical components are electromagnetically disturbed by the encapsulated electrical components. In this way, the electromagnetic compatibility of the inertial sensor 14 is improved.
  • the copper layer 44 of the RCC film 42 is electrically connected via electrical contacts 48 to the conductor track 34 shown in FIG. 2, so that the copper layer 44 is set to the electrical potential of this conductor track 34.
  • the ground potential can be selected for this printed conductor 34 shown.
  • the inertial sensor 14 can furthermore have a data bus connection 50, via which the inertial sensor 14 can be connected, for example, to a data bus 52 of the vehicle 2.
  • the entire inertial sensor 14 can finally once more in a final housing 54 may alternatively be formed as a splash ⁇ cast housing be encased to examples game as to protect the RCC foil 42 against environmental influences.
  • FIG. 3 shows a schematic view of the inertial sensor 14, which is designed as an SMD component, for example, in the controller 18 of the vehicle 2 can be integrated.
  • the other electrical components 40 would be obsolete, since their functions could also be provided by the circuit of the controller 18.
  • the data bus connection 50 can also be dispensed with since the vehicle dynamics data 16 can be processed locally by the controller 18. If appropriate, a data bus connection 50 of the controller 18 could be shared. It is also possible to dispense with the final housing 54, since a housing of the controller 18 can protect the inertial sensor 14 designed as an SMD component.
  • solder bumps 56 are provided for making electrical contact with a circuit of the controller 18. If, instead of the circuit board 32, a known leadframe substrate is used as the substrate, the contact possibilities of the inertial sensor 14 embodied as an SMD component could alternatively also be known as gull-wing solder connections or per se known per se
  • a plurality of inertial sensors 14 to be produced can be arranged next to one another on a common printed circuit board 32, wherein the printed conductor 34 is provided on top and bottom of the printed circuit board 32, for example via plated-through holes 58 could be connected.
  • all inertial sensors 14 can be cast together with the injection molding material 38 in one step, which represents a noticeable time saving, especially in mass production.
  • the RCC film 42 may be laminated to all of the inertial sensors 14 in the direction 60 shown in FIG. 4 in a manner known per se, on the jointly cast injection molding compound 38, so that the second one shown in FIG Intermediate 62 for the individual fusion sensors 14 is formed.
  • a third intermediate product 64 is made by drilling recesses 66 into the RCC sheet 42 through the injection molding compound 38 to the track 34.
  • the electrical contacts 48 are introduced, for example, by electroplating with copper, which leads to the fourth intermediate shown in FIG. product 68 leads.
  • the fourth intermediate product 68 could now always be separated between two juxtaposed electrical contacts 48, wherein the solder balls 56 would still have to be attached to the underside of the printed circuit board 32.
  • the above-described method would have to be repeated on the underside of the printed circuit board 32, whereby the RCC film 42 could optionally also be mounted on the underside.
  • the data bus connection 50 would finally have to be attached and the final housing 54 formed.
  • This housing 54 may be formed as part of a transfer molding or Umpressvorgangs (English: injection molding or transfer molding) or as part of a premold operation, as part of the housing 54 initially formed for example by injection molding and then the single inertial sensor 14 is used ,
  • any desired electrical assembly such as, for example, a rotational speed sensor 10, the regulator 18 or the control device 22 from FIG. 1, could be produced using the aforementioned method.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer elektronischen Baugruppe (14), umfassend: - Anordnen eines elektronischen Bauelements (26, 30) auf einem Substrat (32), - Verkapseln des elektronischen Bauelements (26, 30) auf dem Substrat (32) mit einem Verkapselungsmaterial (38), und - Auflegen einer elektrischen Schirmschicht (42) auf das Verkapselungsmaterial (38) derart, dass das verkapselte elektronische Bauelement (26, 30) zwischen der elektrischen Schirmschicht (42) und dem Substrat (32) aufgenommen ist.

Description

Verfahren zum Herstellen einer elektronischen Baugruppe
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer elektronischen Baugruppe und eine elektronische Baugruppe.
Aus DE 10 2007 060 931 AI ist eine elektronische Baugruppe mit einem verkapselten elektronischen Bauelement bekannt (in der Druckschrift verkapselte Struktur genannt) , das auf einem Substrat in Form einer Leiterplatte mit einer elektrischen Beschaltung gehalten und über Bond-Drähte mit der elektrischen Beschaltung verschaltet ist. Das Substrat mit dem elektronischen Bauelement ist in einem Gehäuse fixiert, das mit einem Ein¬ bettungsmaterial ausgegossen ist. Das ausgegossene Gehäuse ist mit einem als Schirmung dienenden Deckel verschlossen.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung die bekannte elektronische Baugruppe zu verbessern.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen sind Gegenstand der ab¬ hängigen Ansprüche.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung umfasst das Verfahren zum Herstellen einer elektronischen Baugruppe, die Schritte Anordnen eines elektronischen Bauelements auf einem Substrat, Verkapseln des elektronischen Bauelements auf dem Substrat mit einem Verkapselungsmaterial und Auflegen einer elektrischen
Schirmschicht auf das Verkapselungsmaterial derart, dass das verkapselte elektronische Bauelement zwischen der elektrischen Schirmschicht und dem Substrat aufgenommen ist.
Dem angegebenen Verfahren liegt die Überlegung zugrunde, dass die eingangs genannte elektronische Baugruppe sehr groß dimen¬ sioniert ist, was daran liegt, dass das elektronische Bauelement zunächst eigenständig verkapselt und anschließend zur Fixierung in einem Gehäuse mit einem weiteren Material eingebettet werden muss. Entsprechend benötigen die Strukturen sehr viel Bauraum, wodurch die elektronische Baugruppe der eingangs genannten Art als bauraumknappe technische Anwendungen wie beispielsweise als oberflächenmontiertes Bauelement (engl: surface-mounted de- vice) , nachstehend SMD genannt, ungeeignet ist.
Demgegenüber wird im Rahmen des angegebenen Verfahrens vor¬ geschlagen, das elektronische Bauelement nicht separat zu verkapseln, sondern zunächst auf das Substrat aufzusetzen und auf diesem zu verkapseln. Auf diese Weise ist das elektronische Bauelement bereits auf der Oberfläche der Leiterplatte fixiert, so dass sowohl auf das zuvor genannte Einbettungsmaterial als auch auf das zuvor genannte Gehäuse verzichtet werden kann. Die bauraumsparende Wirkung wird mit dem angegebenen Verfahren weiter verstärkt, indem die elektrische Schirmschicht auf das Verkapselungsmaterial aufgesetzt wird. Auf diese Weise ist das elektronische Bauelement in der elektronischen Baugruppe optimal vor mechanischen und elektrischen Störungen geschützt und könnte zugleich aufgrund seines geringen Bauraums als SMD verwendet werden .
In einer Weiterbildung des angegebenen Verfahrens umfasst das Verkapselungsmaterial ein härtbares Harz, insbesondere ein Epoxidharz, das einen Wärmeausdehnungskoeffizienten umfasst, der im Wesentlichen gleich der Wärmeausdehnungskoeffizienten der anderen Komponenten der elektronischen Baugruppe ist, und so nur einen sehr geringen mechanischen Stress aufgrund von Wärme¬ ausdehnung in die elektronische Baugruppe und damit in das elektronische Bauelement einträgt.
In einer anderen Weiterbildung umfasst das angegebene Verfahren den Schritt Verkapseln des elektronischen Bauelements durch Spritzgießen des Verkapselungsmaterials .
In einer noch anderen Weiterbildung umfasst das angegebene Verfahren den Schritt Umhüllen des elektronischen Bauelements mit einem mechanischen Entkopplungsmaterial vor dem Verkapseln. Das mechanische Entkopplungsmaterial reduziert den oben ge¬ nannten Eintrag an Stress in die elektronische Baugruppe weiter und reduziert so die mechanische Beanspruchung des elektro- nischen Bauelements.
In einer besonderen Weiterbildung ist das mechanische Ent¬ kopplungsmaterial wenigstens thixotrop eingestellt. Auf diese Weise lässt sich das mechanische Entkopplungsmaterial in einfacher Weise auf das elektronische Bauelement aufgießen, weist jedoch im aufgegossenen Zustand eine ausreichende Sta¬ bilität auf, das elektronische Bauelement vollständig zu um¬ hüllen .
In einer zusätzlichen Weiterbildung umfasst das angegebene Verfahren den Schritt Freilegen einer Leiterbahn auf dem Substrat durch die elektrische Schirmschicht und das Verkapselungsma- terial, insbesondere durch Laserbohren. Auf diese Weise kann die freigelegte Leiterbahn mit anderen elektronischen Elementen oder Baugruppen beispielsweise durch Bonden oder anderen elektrischen Verbindungstechniken elektrisch verbunden werden.
In einer bevorzugten Weiterbildung umfasst das angegebene Verfahren den Schritt Kontaktieren der freigelegten Leiterbahn auf dem Substrat mit der elektrischen Schirmschicht. Auf diese Weise wird die elektrische Schirmschicht auf das elektrische Potential der freigelegten Leitung gelegt, wodurch eine optimale elektromagnetische Verträglichkeit, EMV genannt, der elekt- ronischen Baugruppe erreicht werden kann.
In einer besonders bevorzugten Weiterbildung umfasst das an¬ gegebene Verfahren den Schritt galvanisches Beschichten der freigelegten Leiterbahnen zum Kontaktieren der freigelegten Leiterbahn mit der elektrischen Schirmschicht. Mittels gal¬ vanischem Beschichten können eine Vielzahl von elektronischen Bauelementen in mit dem angegebenen Verfahren hergestellten elektrischen Baugruppe gleichzeig mit der elektrischen
Schirmschicht elektrisch kontaktiert werden, was eine deutliche Steigerung der Ausbeute pro Arbeitsschritt darstellt.
Um die Ausbeute pro Arbeitsschritt weiter zu steigern, können in einer weiteren Weiterbildung des angegebenen Verfahrens mehrere elektronische Bauelemente auf einem gemeinsamen Substrat in einem vorbestimmten Abstand zueinander angeordnet werden. Die gemeinsam angeordneten Substrate können dann gemeinsam mit dem Verkapselungsmaterial verkapselt werden. Abschließend kann die elektrische Schirmschicht auf das Verkapselungsmaterial auf¬ gelegt werden. Nach jedem Zwischenschritt der zuvor genannten drei Schritte können die auf diese Weise gemeinsam ausgebildeten elektronischen Baugruppen in einzelne Baugruppen beispielsweise durch Sägen oder Schneiden aufgetrennt werden, wobei das Auftrennen aus Effektivitätsgründen jedoch erst nach dem Auflegen der elektrischen Schirmschicht auf das Verkapse¬ lungsmaterial erfolgen sollte.
In einer bevorzugten Weiterbildung umfasst das angegebene Verfahren den Schritt Laminieren des verkapselten elektronischen Bauelements mit dem Verkapselungsmaterial mit einer
harz-beschichteten Kupferfolie (engl: resin coated copper foil) , RCC-Folie genannt. Das Laminieren von RCC-Folien ist in der Leiterplattenproduktion ein Standardprozess und für die Mas¬ senfertigung erprobt.
In einer alternativen Weiterbildung des angegebenen Verfahrens können als elektronisches Bauelement ein Geberelement eines Sensors und/oder eine elektronische Auswerteschaltung für das Geberelement und/oder Peripheriebeschaltung, wie passive Bauelemente eines Steuergeräts umfassen, wodurch eine
Verschaltung dieser elektronischen Bauelemente auf einer Leiterplatte obsolet wird und weiterer Leiterplattenplatz eingespart werden kann.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst eine elektronische Baugruppe, die besonders bevorzugt mit einem der angegebenen Verfahren hergestellt ist, ein auf einem Substrat angeordnetes elektronisches Bauelement, das mit einem Ver¬ kapselungsmaterial verkapselt ist und eine auf das Verkapse¬ lungsmaterial aufgelegte elektrische Schirmschicht, so dass das verkapselte elektronische Bauelement zwischen der elektrischen Schirmschicht und dem Substrat aufgenommen ist. Die angegebene elektronische Baugruppe kann um Merkmale er¬ weitert werden, die den Unteransprüchen des angegebenen Ver¬ fahrens sinngemäß entsprechen.
In einer Weiterbildung der angegebenen elektronischen Baugruppe ist das elektrische Bauelement ein Geberelement eines Sensors, insbesondere eines Inertialsensors . Ein derartiger Sensor lässt sich bauraumsparend in beliebigen Anwendungen, wie bei¬ spielsweise einem Fahrzeug integrieren.
In einer anderen Weiterbildung der angegebenen elektronischen Baugruppe ist die angegebene elektronische Baugruppe als Inertialsensor ausgebildet.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst ein Fahrzeug eine angegebene elektronische Baugruppe, insbesondere zur Erfassung von Fahrdynamikdaten.
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusam¬ menhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden, wobei :
Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Fahrzeuges mit einer Fahrdynamikregelung,
Fig. 2 eine schematische Ansicht eines als Satellit aus¬ gebildeten Inertialsensors
Fig. 3 eine schematische Ansicht eines in eine Motorsteuerung des Fahrzeugs integrierbaren Inertialsensors
Fig. 4 eine schematische Ansicht eines Zwischenprodukts bei der Herstellung eines Inertialsensors nach Fig. 2 oder 3, Fig. 5 eine schematische Ansicht eines weiteren Zwischen¬ produkts bei der Herstellung eines Inertialsensors nach Fig. 2 oder 3, Fig. 6 eine schematische Ansicht eines weiteren Zwischen¬ produkts bei der Herstellung eines Inertialsensors nach Fig. 2 oder 3, und
Fig. 7 eine schematische Ansicht eines weiten Zwischen- produkts bei der Herstellung eines Inertialsensors nach Fig. 2 oder 3 zeigen.
In den Figuren werden gleiche technische Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen und nur einmal beschrieben.
Es wird auf Fig. 1 Bezug genommen, die eine schematische Ansicht eines Fahrzeuges 2 mit einer an sich bekannten Fahrdynamik¬ regelung zeigt. Details zu dieser Fahrdynamikregelung können beispielsweise der DE 10 2011 080 789 AI entnommen werden.
Das Fahrzeug 2 umfasst ein Chassis 4 und vier Räder 6. Jedes Rad 6 kann über eine ortsfest am Chassis 4 befestigte Bremse 8 gegenüber dem Chassis 4 verlangsamt werden, um eine Bewegung des Fahrzeuges 2 auf einer nicht weiter dargestellten Straße zu verlangsamen.
Dabei kann es in einer dem Fachmann bekannten Weise passieren, dass das die Räder 6 des Fahrzeug 2 ihre Bodenhaftung verlieren und sich das Fahrzeug 2 sogar von einer beispielsweise über ein nicht weiter gezeigtes Lenkrad vorgegebenen Trajektorie durch Untersteuern oder Übersteuern wegbewegt. Dies wird durch an sich bekannte Regelkreise wie ABS (Antiblockiersystem) und ESP (elektronisches Stabilitätsprogramm) vermieden. In der vorliegenden Ausführung weist das Fahrzeug 2 dafür
Drehzahlsensoren 10 an den Rädern 6 auf, die eine Drehzahl 12 der
Räder 6 erfassen. Ferner weist das Fahrzeug 2 einen
Inertialsensor 14 auf, der Fahrdynamidaten 16 des Fahrzeuges 2 erfasst aus denen beispielsweise eine Nickrate, eine Wankrate, eine Gierrate, eine Querbeschleunigung, eine Längsbeschleu¬ nigung und/oder eine Vertikalbeschleunigung in einer dem Fachmann an sich bekannten Weise ausgegeben werden kann.
Basierend auf den erfassten Drehzahlen 12 und Fahrdynamikda¬ ten 16 kann ein Regler 18 in einer dem Fachmann bekannten Weise bestimmen, ob das Fahrzeug 2 auf der Fahrbahn rutscht oder sogar von der oben genannten vorgegebenen Trajektorie abweicht und entsprechen mit einem an sich bekannten Reglerausgangssignal 20 darauf reagieren. Das Reglerausgangssignal 20 kann dann von einer Stelleinrichtung 22 verwendet werden, um mittels
Stellsignalen 24 Stellglieder, wie die Bremsen 8 anzusteuern, die auf das Rutschen und die Abweichung von der vorgegebenen Trajektorie in an sich bekannter Weise reagieren.
Der Regler 18 kann beispielsweise in eine an sich bekannte Motorsteuerung des Fahrzeuges 2 integriert sein. Auch können der Regler 18 und die Stelleinrichtung 22 als eine gemeinsame Regeleinrichtung ausgebildet und optional in die zuvor genannte Motorsteuerung integriert sein.
In Fig. 1 ist der Inertialsensor 14 als externe Einrichtung außerhalb des Reglers 18 gezeigt. In einem solchen Fall spricht man von einem als Satelliten ausgebildeten Inertialsensor 14, dessen Aufbau anhand Fig. 2 näher beschrieben werden soll. Der Inertialsensor 14 soll dabei beispielhaft als beliebige elektronische Baugruppe betrachtet werden. Der Inertialsensor 14 umfasst mindestens ein mikroelektrome- chanisches System 26, MEMS 26 genannt, als Messaufnehmer, der in an sich bekannter Weise ein von den Fahrdynamikdaten 16 ab¬ hängiges, nicht weiter dargestelltes Signal über Bonddrähte 28 an mindestens eine Signalauswerteschaltung 30 in Form einer anwendungsspezifischen integrierten Schaltung 30, ASIC 30
(engl: application-specific integrated circuit) genannt aus¬ gibt. Die ASIC 30 kann dann basierend auf dem empfangenen, von den Fahrdynamikdaten 16 abhängigen Signal die Fahrdynamikda- ten 16 erzeugen.
Das MEMS 26 und die ASIC 30 sind auf einer Leiterplatte 32 getragen und mit verschiedenen, auf der Leiterplatte 32 aus- geformten elektrischen Leitungen 34 elektrisch kontaktiert. Von diesen Leitungen 34 ist in Fig. 2 lediglich eine einzige Leitung 34 im Schnitt zu sehen. Die Kontaktierung kann dabei direkt, beispielsweise über eine Flip Chip-Verbindung, die eine dem Fachmann bekannte besondere Form einer an sich bekannten Lötverbindung darstellt, oder, wie in Fig. 2 gezeigt, über einen Bonddraht 28 erfolgen.
Das MEMS 26 und die ASIC 30 können ferner von einem mechanischen Entkopplungsmaterial 36, Globtop-Masse 36 genannt, umhüllt sein, die wiederum gemeinsam mit dem MEMS 26 und der ASIC 30 in einem Spritzgussmaterial 38, wie beispielsweise einem Epo¬ xidharz 38 verkapselt sein kann.
Auf einer dem MEMS 26 und der ASIC 30 gegenüberliegenden Seite der Leiterplatte 32 können weitere elektrische Bauelemente 40, wie beispielsweise passive Bauelemente zur Filterung oder Signalverarbeitungsschaltungen angeordnet sein, mittels denen die Fahrdynamikdaten 16 aus der ASIC 30 für die Übertragung zum Regler 18 in einer dem Fachmann bekannten Weise vorbereitet werden können. Dabei können die weiteren elektrischen Bau¬ elemente 40 ebenfalls im Spritzgussmaterial 38 verkapselt sein.
Das Spritzgussmaterial 38 könnte damit allein bereits als Gehäuse des Inertialsensors 14 dienen und die darin aufge- nommenen Schaltungskomponenten schützen.
In der vorliegenden Ausführung ist auf dem Spritzgussmaterial 38 eine elektrische Schirmschicht 42 aufgelegt, die beispielsweise als harzbeschichtete Kupferfolie 42, nachstehend RCC-Folie 42 genannt ausgebildet sein kann. Die RCC-Folie besteht dabei aus einer Kupferschicht 44, die auf einer Harzschicht 46 aufgetragen ist. Die RCC-Folie 42 schützt die verkapselten elektrischen Bauelemente vor elektromagnetischen Einflüssen und vermeidet, dass andere elektrische Baugruppen von den verkapselten elektrischen Bauelementen elektromagnetisch gestört werden. Auf diese Weise wird die elektromagnetische Verträglichkeit des Inertialsensors 14 verbessert.
Die Kupferschicht 44 der RCC-Folie 42 ist dabei über elektrische Kontakte 48 mit der in Fig. 2 gezeigten Leiterbahn 34 elektrisch verbunden, so dass die Kupferschicht 44 auf das elektrische Potenzial dieser Leiterbahn 34 gelegt ist. Vorzugsweise kann für diese gezeigte Leiterbahn 34 beispielsweise das Massepotenzial gewählt werden.
Der Inertialsensor 14 kann ferner einen Datenbusanschluss 50 aufweisen, über den der Inertialsensor 14 beispielsweise an einen Datenbus 52 des Fahrzeuges 2 angeschlossen werden kann.
Der gesamte Inertialsensor 14 kann abschließend noch einmal in einem finalen Gehäuse 54, das alternativ auch als Spritz¬ gussgehäuse ausgebildet sein kann eingehaust sein, um bei- spielsweise die RCC-Folie 42 vor Umwelteinflüssen zu schützen.
Es wird auf Fig. 3 Bezug genommen, die eine schematische Ansicht des Inertialsensors 14 zeigt, der als SMD-Bauelement ausgebildet beispielsweise in den Regler 18 des Fahrzeugs 2 integrierbar ist.
In diesem, als SMD-Bauelement ausgebildeten Inertialsensor 14 wären die weitere elektrische Bauelemente 40 obsolet, da deren Funktionen auch durch die Schaltung des Reglers 18 bereitge- stellt werden könnten. Auch kann auf den Datenbusanschluss 50 verzichtet werden, da die Fahrdynamikdaten 16 vor Ort vom Regler 18 verarbeitet werden können. Gegebenenfalls könnte ein Datenbusanschluss 50 des Reglers 18 mitgenutzt werden. Auch kann auf das finale Gehäuse 54 verzichtet werden, da ein Gehäuse des Reglers 18 den als SMD-Bauteil ausgebildeten Inertialsensor 14 schützen kann.
An dem als SMD-Bauteil ausgebildeten Inertialsensor 14 müssten 1
lediglich entsprechende Kontaktmöglichkeiten, wie in Fig. 3 gezeigte Lötperlen 56 zur elektrischen Kontaktierung mit einem Schaltkreis des Reglers 18 vorgesehen werden. Wenn statt der Leiterplatte 32 als Substrat ein an sich bekannter Leadframe als Substrat verwendet wird, könnten die Kontaktmöglichkeiten des als SMD-Bauteil ausgebildeten Inertialsensors 14 alterbnativ auch als an sich bekannte Gull-Wing-Lötanschlüsse oder
J-Lead-Lötanschlüsse ausgebildet sein. Es wird auf die Fig. 4 bis 7 Bezug genommen, die je eine schematische Ansicht eines Zwischenprodukts bei der Herstellung eines Inertialsensors nach Fig. 2 oder 3 zeigen.
Wie in Fig. 4 zu sehen, können zur Herstellung eines ersten Zwischenproduktes 57 für die einzelnen Inertialsensoren 14 mehrere herzustellende Inertialsensoren 14 nebeneinander auf einer gemeinsamen Leiterplatte 32 angeordnet werden, wobei die Leiterbahn 34 mittels auf der Oberseite und der Unterseite der Leiterplatte 32 beispielsweise über Durchkontaktierungen 58 miteinander verbunden werden könnten. Auf diese Weise können alle Inertialsensoren 14 gemeinsam mit dem Spritzgussmaterial 38 in einem Arbeitsschritt vergossen werden, was insbesondere in der Massenproduktion eine spürbare Zeitersparnis darstellt. In gleicher Weise kann in einem einzigen Arbeitsschritt auf die gemeinsam vergossene Spritzgussmasse 38 die RCC-Folie 42 in einer an sich bekannten Weise auf alle Inertialsensoren 14 in der in Fig. 4 dargestellten Richtung 60 auflaminiert werden, so dass das in Fig. 5 gezeigte zweite Zwischenprodukt 62 für die einzelnen Fusionssensoren 14 entsteht.
Ein drittes, in Fig. 6 gezeigtes Zwischenprodukt 64 wird durch Bohren von Ausnehmungen 66 in die RCC-Folie 42 durch die Spritzgussmasse 38 bis zu der Leiterbahn 34 hergestellt.
In diese Ausnehmungen 66 werden die elektrischen Kontakte 48 beispielsweise durch galvanisches Beschichten mit Kupfer eingebracht, was zu dem in Fig. 7 gezeigten vierten Zwi- schenprodukt 68 führt.
Um zum Inertialsensor 14 der Fig. 3 zu gelangen könnte das vierte Zwischenprodukt 68 nun immer zwischen zwei nebeneinanderlie- genden elektrischen Kontakten 48 getrennt werden, wobei an der Unterseite der Leiterplatte 32 noch die Lötkugeln 56 anzubringen wären .
Für den Inertialsensor 14 der Fig. 2 müsste das zuvor be- schriebene Verfahren auf der Unterseite der Leiterplatte 32 widerholt werden, wobei optional auch die RCC-Folie 42 auf der Unterseite angebracht werden könnte. Nach dem Zertrennen in die einzelnen Inertialsensoren 14 analog zum oben beschriebenen Schritt im Rahmen der Fig. 3 müsste abschließend noch der Datenbusanschluss 50 angebracht und das finale Gehäuse 54 ausgebildet werden. Dieses Gehäuse 54 kann im Rahmen eins Umspritz- oder Umpressvorgangs (engl: injection molding oder transfer molding genannt) oder im Rahmen eines Premold-Vorgangs ausgebildet werden, im Rahmen dessen das Gehäuse 54 zunächst beispielsweise durch Spritzgießen ausgebildet und anschließend der einzelne Inertialsensor 14 eingesetzt wird.
Alternativ zum Inertialsensor 14 könnte mit dem zuvor genannten Verfahren jede beliebige elektrische Baugruppe, wie bei- spielsweise auch ein Drehzahlsensor 10, der Regler 18 oder die Steuereinrichtung 22 aus Fig. 1 hergestellt werden.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Herstellen einer elektronischen Baugrup- pe (14), umfassend:
Anordnen eines elektronischen Bauelements (26, 30) auf einem Substrat (32),
Verkapseln des elektronischen Bauelements (26, 30) auf dem Substrat (32) mit einem Verkapselungsmaterial (38), und
- Auflegen einer elektrischen Schirmschicht (42) auf das Verkapselungsmaterial (38) derart, dass das verkapselte elektronische Bauelement (26, 30) zwischen der elektrischen Schirmschicht (42) und dem Substrat (32) aufgenommen ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Verkapselungsmate¬ rial (38) ein härtbares Harz, insbesondere ein Epoxidharz umfasst .
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, umfassend Verkapseln des elektronischen Bauelements (26, 30) durch Spritzgießen des
Verkapselungsmaterials (38).
4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, umfassend Umhüllen des elektronischen Bauelements (26, 30) mit einem mechanischen Entkopplungsmaterial (36) vor dem Verkapseln.
5. Verfahren nach Anspruch 3, wobei das mechanische Ent¬ kopplungsmaterial (36) rheologisch thixotrop eingestellt ist.
6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, umfassend Freilegen einer Leiterbahn (34) auf dem Substrat (34) durch die elektrische Schirmschicht (42) und das Verkapselungsmateri¬ al (38), insbesondere durch Laserbohren.
7. Verfahren nach Anspruch 6, umfassend Kontaktieren der freigelegten Leiterbahn (34) auf dem Substrat (32) mit der elektrischen Schirmschicht (42).
8. Verfahren nach Anspruch 7, umfassend galvanisches Be¬ schichten der freigelegten Leiterbahn (34) zum Kontaktieren der freigelegten Leiterbahn (34) mit der elektrischen Schirm¬ schicht (42) .
9. Elektronische Baugruppe (14), die insbesondere mit einem Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche hergestellt ist, umfassend :
ein auf einem Substrat (32) angeordnetes elektronisches Bauelement (26, 30), das mit einem Verkapselungsmaterial (38) verkapselt ist, und
eine auf das Verkapselungsmaterial (39) aufgelegte elektrische Schirmschicht (42), so dass das verkapselte elektronische Bauelement (26, 30) zwischen der elektrischen Schirmschicht (42) und dem Substrat (32) aufgenommen ist.
10. Elektronische Baugruppe (14) nach Anspruch 9, wobei das elektrische Bauelement (26, 30) ein Geberelement (30) eines Sensors (14), insbesondere eines Inertialsensors (14) umfasst.
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