DE102019201404A1 - Electronics module - Google Patents
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Abstract
Ausgegangen wird von einem Elektronikmodul, umfassend einen Schaltungsträger mit einer Oberseite und einer Unterseite und mit einer zumindest auf der Ober- und/oder Unterseite angeordneten elektronischen Schaltung. Dabei ist die elektronische Schaltung unter Ausbildung einer Modulaußenfläche von einer Umhüllungsmasse umschlossen, wobei zumindest ein Teilelement innerhalb des Elektronikmodules in zumindest einem Teilbereich der Modulaußenfläche von der Umhüllungsmasse freigelegt ist. Das zumindest eine Teilelement ist dabei ein Positionierelement, welches ausgebildet ist die Lage des Schaltungsträgers während des Umschließens der elektronischen Schaltung mit der Umhüllungsmasse zwischen zumindest zwei Werkzeugteilen ortsfest festzulegen. Hierfür ist das Positionierelement jeweils auf einem der Unterseite und einem der Oberseite zugewandten Teilbereich der Modulaußenfläche an einem jeweiligen Endbereich von der Umhüllungsmasse freigelegt, wobei der jeweilige Endbereich zumindest einen Werkzeugwirkbereich aufweist, welcher ausgebildet ist im Wirkzusammenhang mit einem dem Werkzeugwirkbereich zugewandten Werkzeugteil eine lösbare kraft- und/oder formschlüssige Verbindung auszubilden.The starting point is an electronics module comprising a circuit carrier with an upper side and an underside and with an electronic circuit arranged at least on the upper and / or lower side. In this case, the electronic circuit is enclosed by an encapsulation compound to form an outer module surface, with at least one sub-element within the electronics module being exposed by the encapsulation compound in at least a sub-area of the outer module surface. The at least one sub-element is a positioning element, which is designed to fix the position of the circuit carrier during the encasing of the electronic circuit with the encapsulating compound between at least two tool parts. For this purpose, the positioning element is exposed from the encapsulation compound at a respective end area on a sub-area of the outer module surface facing the underside and a sub-area facing the upper side, the respective end area having at least one effective tool area, which is formed in operative connection with a tool part facing the effective tool area a releasable force- and / or form a positive connection.
Description
Die Erfindung betrifft ein Elektronikmodul sowie ein Verfahren zur Ausbildung des Elektronikmodules gemäß den Oberbegriffen der unabhängigen Ansprüche.The invention relates to an electronic module and a method for forming the electronic module according to the preambles of the independent claims.
Stand der TechnikState of the art
Elektronikmodule erfordern oft den Schutz vor Umgebungslasten wie Temperatur, chemischen Einflüssen, elektrischen Spannungen oder mechanischem Stress. Zu diesem Zweck erfolgt die Ausbildung von Elektronikmodulen beispielsweise derart, dass ein enthaltener einseitig oder zweitseitig bestückter elektronischer Schaltungsträger mit einer Umhüllungsmasse verschlossen wird. Oft kommen hierzu formgebundene Verfahren zur Anwendung, bei denen das Negativ der Außengeometrie des Elektronikmodules in einem Werkzeug abgebildet ist. Das geschlossene Werkzeug mit eingelegter Elektronik wird anschließend unter Druck oder drucklos mit einer fließfähigen Umhüllungsmasse ausgefüllt, welche sich abschließend verfestigt. Während des Befüllens besteht die Erfordernis, dass die eingelegte Elektronik, insbesondere ein Schaltungsträger, im geschlossenen Werkzeug in einer definierten Lage zentriert und gehalten wird. Zur Zentrierung kommen Verbindungselemente am Produkt oder am Werkzeug zum Einsatz, die eine Zentrierung des Schaltungsträgers im Werkzeug ermöglichen.Electronic modules often require protection against environmental loads such as temperature, chemical influences, electrical voltages or mechanical stress. For this purpose, electronic modules are designed, for example, in such a way that an electronic circuit carrier that is equipped on one or both sides is sealed with a coating compound. Form-related methods are often used for this purpose, in which the negative of the outer geometry of the electronic module is depicted in a tool. The closed tool with inserted electronics is then filled with a flowable encapsulant under pressure or without pressure, which then solidifies. During filling there is a requirement that the inserted electronics, in particular a circuit carrier, be centered and held in a defined position in the closed tool. For centering, connecting elements on the product or on the tool are used, which enable the circuit carrier to be centered in the tool.
Aus der Offenlegungsschrift
Die Offenlegungsschrift
Allgemein ist es von Nachteil, dass bei der Ausbildung derartiger Elektronikmodule für die erforderliche Fixierung und Positionierung mechanische Kräfte in die Elektronik, insbesondere in den Schaltungsträger, eingeleitet werden. Dies birgt immer die Gefahr von Beschädigungen oder Verformung von wichtigen Funktionselementen. Dadurch kann es bereits bei der Herstellung oder später im Betrieb aufgrund von nachteiligen Bauteilspannungen zu einer Funktionsbeeinträchtigung oder im schlimmsten Fall zu einem vollständigen Ausfall kommen.In general, it is disadvantageous that when such electronic modules are designed for the required fixing and positioning, mechanical forces are introduced into the electronics, in particular into the circuit carrier. This always carries the risk of damage or deformation of important functional elements. As a result, functional impairment or, in the worst case, complete failure can occur as early as during manufacture or later during operation due to disadvantageous component voltages.
Bekannt sind auch Verfahren, bei welchen die Fixierung und/oder Positionierung des Schaltungsträgers während des Einbringens von Umhüllungsmasse mittels ausrückbaren Werkzeugelementen („z.B. retracable pins“) erfolgt. Neben der ebenso problematischen Krafteinleitung ist in diesen Fällen zusätzlich eine erhebliche Komplexitätssteigerung der Anlagen und der Werkzeugtechnik bedingt, wodurch erhöhte Herstellkosten resultieren. Zusätzlich ergeben sich Einschränkungen bei der Anzahl der parallel ausbildbaren Elektronikmodule, sowie erhöhte Wartungs- und Reinigungsaufwände. Des Weiteren lässt sich lediglich ein Aufschwimmen der Leiterplatten vertikal zur Werkzeugtrennebene innerhalb einer gewissen Toleranz verhindern. Eine exakte Positionierung ist aufgrund der Toleranzkette ohne Beschädigung des Schaltungsträgers nicht möglich.Methods are also known in which the circuit carrier is fixed and / or positioned during the introduction of the encapsulation compound by means of disengageable tool elements ("e.g. retracable pins"). In addition to the equally problematic introduction of force, in these cases there is also a considerable increase in the complexity of the systems and the tool technology, which results in increased manufacturing costs. In addition, there are restrictions on the number of electronic modules that can be trained in parallel, as well as increased maintenance and cleaning efforts. Furthermore, it is only possible to prevent the printed circuit boards from floating vertically to the tool parting plane within a certain tolerance. Precise positioning is not possible due to the tolerance chain without damaging the circuit carrier.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Ausbildung eines Elektronikmodules mit hoher Fertigungsgenauigkeit sicherzustellen und dabei die mechanische Beanspruchung von enthaltenen Elektronikteilen bei einem werkzeuggebundenen Umschließen mit einer Umhüllungsmasse gering zu halten bzw. auszuschließen.The invention has for its object to ensure the formation of an electronic module with high manufacturing accuracy and to keep or exclude the mechanical stress of electronic parts contained in a tool-bound encasing with a coating compound.
Diese Aufgabe wird mit einem Elektronikmodul sowie mit einem Verfahren zur Ausbildung des Elektronikmodules mit den kennzeichnenden Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst.This object is achieved with an electronic module and with a method for forming the electronic module with the characterizing features of the independent claims.
Ausgegangen wird von einem Elektronikmodul, umfassend einen Schaltungsträger mit einer Oberseite und einer Unterseite und mit einer zumindest auf der Ober- und/oder Unterseite angeordneten elektronischen Schaltung. Dabei ist die elektronische Schaltung unter Ausbildung einer Modulaußenfläche von einer Umhüllungsmasse umschlossen, wobei zumindest ein Teilelement innerhalb des Elektronikmodules in zumindest einem Teilbereich der Modulaußenfläche von der Umhüllungsmasse freigelegt ist. Das zumindest eine Teilelement ist dabei ein Positionierelement, welches ausgebildet ist die Lage des Schaltungsträgers während des Umschließens der elektronischen Schaltung mit der Umhüllungsmasse zwischen zumindest zwei Werkzeugteilen ortsfest festzulegen. Hierfür ist das Positionierelement jeweils auf einem der Unterseite und einem der Oberseite zugewandten Teilbereich der Modulaußenfläche an einem jeweiligen Endbereich von der Umhüllungsmasse freigelegt, wobei der jeweilige Endbereich zumindest einen Werkzeugwirkbereich aufweist, welcher ausgebildet ist im Wirkzusammenhang mit einem dem Werkzeugwirkbereich zugewandten Werkzeugteil eine lösbare kraft- und/oder formschlüssige Verbindung auszubilden.The starting point is an electronic module comprising a circuit carrier with an upper side and a lower side and with an electronic circuit arranged at least on the upper and / or lower side. In this case, the electronic circuit is enclosed by an encapsulation compound to form an outer module surface, at least one partial element within the electronic module being exposed by the encapsulant compound in at least a partial region of the outer module surface. The at least one sub-element is a positioning element, which is designed to fix the position of the circuit carrier during the encapsulation of the electronic circuit with the encapsulation compound between at least two tool parts. For this purpose, the positioning element is in each case on a sub-area of the module outer surface facing the underside and a top side at a respective end area of the Envelope mass exposed, the respective end area having at least one tool knitting area, which is designed to form a releasable non-positive and / or positive connection in operative connection with a tool part facing the tool knitting area.
Demnach ist das Positionierelement Teil des Elektronikmodules, wodurch dabei ein Bestücken auf dem Schaltungsträger zusammen mit allen anderen, die elektronische Schaltung ausbildenden elektrischen und/oder elektronischen Bauelementen erfolgen kann. Dies ist dann insbesondere durch standardisierte Bestückungsprozesse einfach und kostengünstig ermöglicht. Zusätzlich stellt das Positionierelement auf diese Weise eine Referenzposition mit hoher Platziergenauigkeit auf dem Schaltungsträger dar. Über diese Referenzposition lässt sich für den bestückten Schaltungsträger ein sehr präziser Lagebezug gegenüber einem Werkzeugteil herstellen. Vorteilhaft ist das Positionierelement sowohl von der Ober- als auch von der Unterseite des Schaltungsträger jeweils einem Werkzeugteil frei zugänglich. Auf diese Weise kann man durch ein beidseitiges kraftbeaufschlagtes Einwirken und/oder ein formgebundenes Eingreifen der Werkzeugteile in die jeweiligen Werkzeugwirkbereiche des Positionierelementes bei geschlossenem Werkzeug eine ortsfeste Fixierung bzw. eine räumliche Lagepositionierung des bestückten Schaltungsträgers erreichen.Accordingly, the positioning element is part of the electronics module, as a result of which assembly on the circuit carrier can take place together with all other electrical and / or electronic components which form the electronic circuit. This is then made possible in a simple and cost-effective manner, in particular through standardized assembly processes. In addition, the positioning element in this way represents a reference position with high placement accuracy on the circuit carrier. A very precise positional relationship with respect to a tool part can be established for the assembled circuit carrier via this reference position. The positioning element is advantageously freely accessible from one tool part both from the top and from the bottom of the circuit carrier. In this way, a fixed fixation or a spatial positional positioning of the assembled circuit carrier can be achieved by bilaterally acting action and / or a form-related engagement of the tool parts in the respective tool effective areas of the positioning element when the tool is closed.
Das Positionierelement ist dabei als eine Art mechanisches Blindteil verwendet, welches in keiner elektrischen Verbindung zur elektronischen Schaltung steht. Alternativ kann für manche Anwendungen das Positionierelement neben der mechanischen Funktion während des Herstellprozesses des Elektronikmodules zusätzlich auch eine elektrische Funktion im Betrieb des Elektronikmodules aufweisen. In diesem Fall ist das Positionierelement bevorzugt mit einer Leiterstruktur der elektronischen Schaltung verbunden. Das Positionierelement ist beispielsweise als ein äußerer Stromanschluss ausgebildet. Alternativ liegt es als ein Erdungsanschluss vor.The positioning element is used as a kind of mechanical dummy part, which is in no electrical connection to the electronic circuit. Alternatively, in addition to the mechanical function during the manufacturing process of the electronic module, the positioning element can also have an electrical function during operation of the electronic module for some applications. In this case, the positioning element is preferably connected to a conductor structure of the electronic circuit. The positioning element is designed, for example, as an external power connection. Alternatively, it is available as a ground connection.
Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des erfindungsgemäßen Elektronikmodules möglich.Advantageous further developments and improvements of the electronic module according to the invention are possible through the measures listed in the dependent claims.
Eine vorteilhafte Ausführungsform des Elektronikmodules ergibt sich dadurch, dass das Positionierelement den Schaltungsträger durch eine Aussparung hindurch durchdringt, wobei bei einer Krafteinwirkung auf die Werkzeugwirkbereiche des Positionierelementes ein unmittelbar geschlossener Kraftpfad zwischen den Werkzeugwirkbereichen ausgebildet ist. Demnach weist der Schaltungsträger keine Beteiligung an einer Kraftleitung auf. Indem das Positionierelement auf die auftretende Krafteinwirkung mechanisch ausgelegt ist, kommt es zu keinerlei schädigenden mechanisch bedingten Belastungen von elektronisch relevanten Bauteilen des Elektronikmodules. Auf diese Weise ist ein Risiko für eine mechanische Schädigung im Grunde auszuschließen, wodurch die Fertigungssicherheit stark erhöht ist.An advantageous embodiment of the electronic module results from the fact that the positioning element penetrates the circuit carrier through a cutout, an immediately closed force path being formed between the tool effective areas when the tool effective areas of the positioning element are acted upon. Accordingly, the circuit carrier has no involvement in a power line. Because the positioning element is designed mechanically for the force that occurs, there are no damaging, mechanically induced loads on electronically relevant components of the electronic module. In this way, a risk of mechanical damage can basically be ruled out, which greatly increases manufacturing safety.
Eine weitere Verbesserung ergibt sich, indem die beiden Werkzeugwirkbereiche und die Aussparung in dem Schaltungsträger entlang einer gemeinsamen Ausrichtachse angeordnet sind, wobei die gemeinsame Ausrichtachse bevorzugt senkrecht zur Ober- und/oder Unterseite gerichtet ist. Vorteilhaft erfolgt dadurch eine eindeutige Lageeinstellung senkrecht und waagrecht zur Schaltungsträgerebene, wodurch sich eine hohe Fertigungsgenauigkeit erzielen lässt.A further improvement results from the fact that the two tool effective areas and the cutout in the circuit carrier are arranged along a common alignment axis, the common alignment axis preferably being directed perpendicular to the top and / or bottom. This advantageously results in a clear position setting perpendicular and horizontal to the circuit carrier level, as a result of which high manufacturing accuracy can be achieved.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung des Elektronikmodules sind die gemeinsame Ausrichtachse und eine bei der Krafteinwirkung auf die Werkzeugwirkbereiche des Positionierelementes ausgebildete Kraftachse unter Ausbildung des unmittelbar geschlossenen Kraftweges nahezu - bevorzugt - vollständig deckungsgleich. Dadurch ist vorteilhaft sichergestellt, dass keine Querkräfte und/oder Biegemomente auftreten und die elektronische Schaltung und/oder das Werkzeug mechanisch sehr kompakt dimensioniert sein können.In an advantageous further development of the electronics module, the common alignment axis and a force axis formed when the force acts on the tool effective areas of the positioning element are almost - preferably - completely congruent, forming the immediately closed force path. This advantageously ensures that no transverse forces and / or bending moments occur and that the electronic circuit and / or the tool can be dimensioned to be mechanically very compact.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Elektronikmodules ist das Positionierelement im Bereich der Aussparung mit dem Schaltungsträger fest verbunden, insbesondere durch eine Lot-, Klebe-, Einpress- und/oder eine Einrastverbindung. Somit kann durch eine gängige Verbindungstechnik eine kostengünstige und ortsfeste Verbindung sichergestellt werden. Grundsätzlich sind darüber hinaus alternativ auch andere Ausführungsformen eines Form-, Kraft- und/oder Stoffschlusses möglich.In a preferred embodiment of the electronics module, the positioning element is firmly connected to the circuit carrier in the region of the cutout, in particular by means of a solder, adhesive, press-in and / or snap-in connection. In this way, a cost-effective and fixed connection can be ensured using a common connection technology. In principle, other embodiments of a form, force and / or material connection are also possible as an alternative.
Bei einer günstigen Weiterbildung des Elektronikmodules weist jeweils ein Werkzeugwirkbereich des Positionierelementes eine kraftbeaufschlagbare Werkzeugauflagefläche und/oder ein komplementäres Formelement zum formschlüssigen Eingreifen eines Gegenformelementes eines Werkzeugteils auf, beispielsweise einen Zapfen, eine Aussparung und/oder ein Innen- oder Außengewinde. Insbesondere eignen sich hier Paarungen auf Seiten des Positionierelementes und des Werkzeugteiles, die ein lösbares Ineinanderfügen mit möglichst kleinem oder keinem Spiel ermöglichen. Hierbei sind auch Kombinationen denkbar, wie beispielsweise ein Innen- oder Außenkonus, welcher eine Werkzeugauflagefläche stellt und gleichzeitig eine lagepositionierende Formfläche ausbildet. Alternativ kann der Wirkbereich eine Werkzeugauflagefläche und ein davon getrenntes, angrenzendes oder beanstandendes Formelement umfassen. Ein Innen-oder Außengewinde kann neben einer Fixier- und/oder Positionierfunktion während des Herstellungsprozesses zusätzlich oder ausschließlich ein mechanisches Anschlusselement des ausgebildeten Elektronikmodules stellen.In a favorable further development of the electronics module, each tool effective area of the positioning element has a tool support surface that can be subjected to force and / or a complementary shaped element for the positive engagement of a counter-shaped element of a tool part, for example a pin, a recess and / or an internal or external thread. In particular, pairings on the part of the positioning element and the tool part are suitable here, which enable a detachable fitting into one another with as little or no play as possible. Combinations are also conceivable here, such as an inner or outer cone, which provides a tool support surface and at the same time forms a position-positioning shaped surface. Alternatively, the effective area can be a tool support surface and a separate, adjacent or objectionable one Include molded element. In addition to a fixing and / or positioning function during the manufacturing process, an internal or external thread can additionally or exclusively provide a mechanical connection element of the electronic module formed.
Eine verbesserte Ausführungsform des Elektronikmodules ergibt sich, indem das Positionierelement in zumindest oder ausschließlich einem Werkzeugwirkbereich eine Verprägezone für einen Lagetoleranzausgleich des Schaltungsträgers aufweist. Bevorzugt ist ein Werkzeugwirkbereich als ein Festlager vorgesehen, wogegen der weitere Werkzeugwirkbereich ein Übermaß derart aufweist, dass bei geschlossenem Werkzeug das Übermaß über das Verprägen auf ein Sollmaß gebracht ist. Durch das Verprägen ist immer ein kraftbeaufschlagtes und ein belastungsschonendes ortfestes Fixieren des Schaltungsträgers sichergestellt. Bevorzugt erfolgt das Verprägen parallel zu einer vertikalen und/oder horizontalen Schaltungsträgerebene.An improved embodiment of the electronic module results from the fact that the positioning element has an embossing zone in at least or only one tool effective area for compensating the position tolerance of the circuit carrier. A tool knitting area is preferably provided as a fixed bearing, whereas the further tool knitting area has an oversize such that when the tool is closed, the oversize is brought to a desired dimension by the stamping. The embossing always ensures that the circuit carrier is fixed in place under load and is gentle on the load. The stamping is preferably carried out parallel to a vertical and / or horizontal circuit carrier level.
In einer Ausführungsvariante des Elektronikmodules ragt zumindest einer oder alle Werkzeugwirkbereiche des Positionierbereiches über die Modulaußenfläche. Eine form- und/oder kraftschlüssige Verbindung ergibt sich beispielsweise, in dem der über die Modulaußenfläche ragende Endbereich bzw. Werkzeugwirkbereich des Positionierelementes in eine komplementäre Aussparung des dem Endbereich bzw. Werkzeugwirkbereich zugewandten Werkzeugteils eingreift. In dem dann ausgebildeten Elektronikmodul kann der so verbleibende herausragende Endbereich des Positionierelementes einen günstigen Zugang als beispielsweise ein mechanisches Anschlusselement und/oder ein elektrisches Anschlusselement bieten.In one embodiment variant of the electronic module, at least one or all of the tool effective areas of the positioning area protrude beyond the module outer surface. A positive and / or non-positive connection results, for example, in that the end region or tool active region of the positioning element projecting beyond the module outer surface engages in a complementary recess in the tool part facing the end region or tool active region. In the electronics module then formed, the outstanding end region of the positioning element that remains in this way can offer favorable access as, for example, a mechanical connection element and / or an electrical connection element.
In einer anderen Ausführungsvariante des Elektronikmodules schließt zumindest einer oder alle Werkzeugwirkbereiche des Positionierelementes unterhalb oder mit der Modulaußenfläche ab. Ein Vorteil ergibt sich insbesondere in einer kompakten Ausführung. Ferner kann das Elektronikmodul mit vollständig ebener Modulaußenfläche ausgebildet werden, wodurch sich für manche Anwendungen dadurch eine bessere Anbindungsmöglichkeit des Elektronikmodules an eine Trägerstruktur oder -substrat ergibt.In another embodiment variant of the electronic module, at least one or all of the active tool areas of the positioning element are closed below or with the outer surface of the module. An advantage arises in particular in a compact design. Furthermore, the electronics module can be formed with a completely flat module outer surface, which results in a better possibility of connecting the electronics module to a support structure or substrate for some applications.
Allgemein bevorzugt ist das Positionierelement stift- oder hülsenförmig ausgebildet, beispielsweise mit einer runden, ovalen, rechteckigen oder vieleckigen Grundform. Dadurch ist vorteilhaft ermöglicht, dass das Positionierelement aus einem Halbzeugstangenmaterial ausgebildet ist. Durch zusätzlich spanabnehmende Verfahren können im Positionierelement auch Stufenabsätze eingebracht sein. Ferner können jeweilige Abschnitte des Positionierelementes auf der Ober- und Unterseite unterschiedliche Querschnittsformen und/oder -größen aufweisen. Insgesamt kann das Positionierelement dadurch für eine einfache Bestückung auf dem Schaltungsträger optimiert sein. Bevorzugt ist dabei das Positionierelement einstückig ausgebildet. Bei einer mehrteiligen Ausführung des Positionierelementes kann das Zusammenfügen von Teilelementen noch vor einer Bestückung auf dem Schaltungsträger erfolgen oder nachdem bereits ein Teilelement auf der Ober- oder Unterseite mit dem Schaltungsträger verbunden ist.The positioning element is generally preferably pin-shaped or sleeve-shaped, for example with a round, oval, rectangular or polygonal basic shape. This advantageously enables the positioning element to be formed from a semi-finished bar material. By means of additional machining processes, step shoulders can also be introduced into the positioning element. Furthermore, respective sections of the positioning element on the top and bottom can have different cross-sectional shapes and / or sizes. Overall, the positioning element can thereby be optimized for simple assembly on the circuit carrier. The positioning element is preferably formed in one piece. In the case of a multi-part design of the positioning element, partial elements can be joined together prior to assembly on the circuit carrier or after a partial element has already been connected to the circuit carrier on the top or bottom.
Eine vorteilhafte Ausführungsform des Elektronikmodules sieht vor, dass das Positionierelement in zumindest einem der Werkzeugwirkbereiche aus einem kraftverformbaren Kunststoff gebildet ist, beispielsweise durch ein verbundenes Abschlusselement aus Kunststoff. Dieser lässt sich einfach und mit wenig Kraft für einen Lagetoleranzausgleich des Schaltungsträgers verprägen. Alternativ ist das Positionierelement vollständig aus Kunststoff oder aus Metall ausgebildet.An advantageous embodiment of the electronics module provides that the positioning element is formed from a force-deformable plastic in at least one of the tool effective areas, for example by a connected end element made from plastic. This can be stamped easily and with little force to compensate for the position tolerance of the circuit carrier. Alternatively, the positioning element is made entirely of plastic or metal.
Allgemein weist das Elektronikmodul nur ein, zwei oder weitere Positionierelemente auf, bevorzugt drei oder vier. Weiter bevorzugt sind mehrere Positionierelemente in einem Randbereich des Schaltungsträgers angeordnet. Mehrere Positionierelemente sind ferner bevorzugt gleich ausgeführt. Alternativ können zumindest zwei Positionierelement sich unterscheiden. Dabei können die zuvor beschriebenen Ausführungen von Positionierelementen beliebig gepaart vorgesehen sein.In general, the electronics module has only one, two or further positioning elements, preferably three or four. More preferably, several positioning elements are arranged in an edge region of the circuit carrier. Several positioning elements are also preferably of the same design. Alternatively, at least two positioning elements can differ. The previously described designs of positioning elements can be provided in any desired pair.
Die Erfindung führt auch zu einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Ausbildung eines Elektronikmodules, insbesondere in einer der zuvor beschriebenen Ausführung, mit den Verfahrensschritten:
- a) Bereitstellen eines Schaltungsträgers mit einer elektronischen Schaltung, wobei mit dem Schaltungsträger zumindest ein Positionierelement fest verbunden wird, insbesondere innerhalb einer Aussparung des Schaltungsträgers, welches auf der Ober- und der Unterseite des Schaltungsträgers jeweils frei zugängliche Endbereiche mit jeweils zumindest einem Werkzeugwirkbereich aufweist,
- b) Einlegen des bereitgestellten Schaltungsträgers innerhalb von zumindest zwei Werkzeugteilen, wobei jeweils ein Werkzeugwirkbereich einem verschiedenen Werkzeugteil zugewandt ist,
- c) Verschließen der Werkzeugteile, wobei zwischen zumindest einem Teilbereich jeweils eines Werkzeugteiles mit dem ihm zugewandten Werkzeugwirkbereich des Positionierelementes eine lösbare form- und/oder kraftschlüssige Verbindung ausgebildet wird, durch welche die Lage des Schaltungsträgers innerhalb des verschlossenen Werkzeuges ortfest festgelegt wird,
- d) Einbringen einer Umhüllungsmasse in fließfähigem Zustand in das verschlossene Werkzeug und Umschließen der elektronischen Schaltung durch die Umhüllungsmasse, wobei eine Modulaußenfläche des Elektronikmodules abgeformt wird und das Positionierelement an den Endbereichen durch den mit dem jeweiligen Werkzeugwirkbereich zusammenwirkenden Teilbereich eines Werkzeugteiles von Umhüllungsmasse freigehalten wird,
- e) Verfestigen der Umhüllungsmasse des Elektronikmodules.
- a) providing a circuit carrier with an electronic circuit, at least one positioning element being firmly connected to the circuit carrier, in particular within a recess of the circuit carrier, which has freely accessible end regions with at least one tool effective region on the top and bottom of the circuit carrier,
- b) inserting the circuit carrier provided within at least two tool parts, one tool effective area in each case facing a different tool part,
- c) closing the tool parts, a detachable positive and / or non-positive connection being formed between at least one partial area of each tool part with the tool effective area of the positioning element facing it, by means of which the position of the circuit carrier within the closed tool is fixed in place,
- d) introducing a coating compound in a flowable state into the closed tool and enclosing the electronic circuit by the coating compound, an outer module surface of the electronic module being molded and the positioning element at the end regions being kept free of coating compound by the partial region of a tool part interacting with the respective tool effective region,
- e) solidifying the encapsulation mass of the electronic module.
In einer vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens wird im Verfahrensschritt c) beim Verschließen der Werkzeugteile ausschließlich zwischen diesen und dem zumindest einen Positionierelement ein geschlossener unmittelbarer Kraftpfad ausgebildet, wobei der Schaltungsträger frei von jeglicher Kraftleitung verbleibt.In an advantageous development of the method, in method step c), when the tool parts are closed, a closed direct force path is formed exclusively between them and the at least one positioning element, the circuit carrier remaining free of any power line.
In einer günstigen Ausführungsform des Verfahrens erfolgt im Verfahrensschritt c) beim Verschließen der Werkzeugteile in zumindest einem Werkzeugwirkbereich zumindest eines Positionierelementes eine plastische Verprägung zum Lagetoleranzausgleich des Schaltungsträgers.In a favorable embodiment of the method, in method step c), when the tool parts are closed in at least one tool effective area of at least one positioning element, plastic embossing takes place to compensate for the position tolerance of the circuit carrier.
Das Verfahren zeigt die gleichen Vorteile auf, die bereits zuvor entsprechend beim erfindungsgemäßen Elektronikmodul genannt wurden.The method shows the same advantages that have already been mentioned in the electronic module according to the invention.
FigurenlisteFigure list
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Diese zeigt in:
-
1 : einen Teilausschnitt eines Elektronikmodules in einer seitlichen Schnittdarstellung.
-
1 : a partial section of an electronic module in a side sectional view.
Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention
In der
Die die nun festgelegte Lage des Schaltungsträgers
Grundsätzlich kann zumindest ein Endbereich
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- DE 102005014427 A1 [0003]DE 102005014427 A1 [0003]
- DE 102013211100 A1 [0004]DE 102013211100 A1 [0004]
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