DE102021214359A1 - Protection concept for an electronic assembly and its use - Google Patents

Protection concept for an electronic assembly and its use Download PDF

Info

Publication number
DE102021214359A1
DE102021214359A1 DE102021214359.8A DE102021214359A DE102021214359A1 DE 102021214359 A1 DE102021214359 A1 DE 102021214359A1 DE 102021214359 A DE102021214359 A DE 102021214359A DE 102021214359 A1 DE102021214359 A1 DE 102021214359A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
protection concept
lattice structure
electronic component
metallic
circuit carrier
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102021214359.8A
Other languages
German (de)
Inventor
Andreas Schulze
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Vitesco Technologies Germany GmbH
Original Assignee
Vitesco Technologies Germany GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vitesco Technologies Germany GmbH filed Critical Vitesco Technologies Germany GmbH
Publication of DE102021214359A1 publication Critical patent/DE102021214359A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/22—Secondary treatment of printed circuits
    • H05K3/28—Applying non-metallic protective coatings
    • H05K3/284—Applying non-metallic protective coatings for encapsulating mounted components
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/0213—Electrical arrangements not otherwise provided for
    • H05K1/0216—Reduction of cross-talk, noise or electromagnetic interference
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/01—Dielectrics
    • H05K2201/0104—Properties and characteristics in general
    • H05K2201/0129—Thermoplastic polymer, e.g. auto-adhesive layer; Shaping of thermoplastic polymer
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/07—Electric details
    • H05K2201/0707—Shielding
    • H05K2201/0723—Shielding provided by an inner layer of PCB
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/09—Shape and layout
    • H05K2201/09209—Shape and layout details of conductors
    • H05K2201/09654—Shape and layout details of conductors covering at least two types of conductors provided for in H05K2201/09218 - H05K2201/095
    • H05K2201/09681—Mesh conductors, e.g. as a ground plane
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2203/00—Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/13—Moulding and encapsulation; Deposition techniques; Protective layers
    • H05K2203/1305—Moulding and encapsulation
    • H05K2203/1316—Moulded encapsulation of mounted components

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Casings For Electric Apparatus (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)

Abstract

Schutzkonzept für eine elektronische Baugruppe, insbesondere in einem Kraft-fahrzeug, umfassend einen Schaltungsträger (1), mindestens ein elektronisches Bauteil (2) auf dem Schaltungsträger (1), eine Umhüllung (4) aus Kunststoff, die zumindest einen Teil des Schaltungsträgers (1) umgibt, wobei wenigstens ein elektronisches Bauteil (2) mit einer metallischen Gitterstruktur (3) umgeben ist und die metallische Gitterstruktur (3) in die Umhüllung (4) integriert ist.Protection concept for an electronic assembly, in particular in a motor vehicle, comprising a circuit carrier (1), at least one electronic component (2) on the circuit carrier (1), a plastic cover (4) which covers at least part of the circuit carrier (1 ) surrounds, wherein at least one electronic component (2) is surrounded by a metallic lattice structure (3) and the metallic lattice structure (3) is integrated into the casing (4).

Description

Die Erfindung betrifft ein Schutzkonzept für eine elektronische Baugruppe umfassend einen Schaltungsträger, mindestens ein elektronisches Bauteil auf dem Schaltungsträger und eine Umhüllung aus Kunststoff, die zumindest einen Teil des Schaltungsträgers umgibt, sowie die Verwendung eines Schutzkonzepts. Elektrische Steuergeräte für automobile Anwendungen werden zunehmend in Duroplast-Kunststoff Umhüllungstechnik ausgeführt.The invention relates to a protection concept for an electronic assembly comprising a circuit carrier, at least one electronic component on the circuit carrier and a plastic casing which surrounds at least part of the circuit carrier, and the use of a protection concept. Electrical control units for automotive applications are increasingly being implemented in thermoset plastic encapsulation technology.

Beispiele dafür sind insbesondere in DE 10 2012 213 917 A1 und DE 10 2015 200 219 A1 beschrieben, bei denen auf einer Leiterplatte angeordnete elektronische Bauelemente mit einer Schutzmasse aus Kunststoff bedeckt sind.Examples of this are in particular in DE 10 2012 213 917 A1 and DE 10 2015 200 219 A1 described in which arranged on a printed circuit board electronic components are covered with a protective compound made of plastic.

Dieses hat viele Vorteile zur Reduzierung der Komplexität eines Steuergerätes. Die elektronischen Komponenten sind hierbei vollständig insbesondere von Duroplast eingehüllt.This has many advantages for reducing the complexity of a control unit. In this case, the electronic components are completely encased, in particular by duroplast.

Eine metallische Gitterstruktur ist Stand der Technik für Geräte im Ex (Explosionsschutz) Zonen Betrieb, zum Beispiel zur Kapselung von Wärmequellen oder zum Schutz gegen Lichtbögen bei elektrischen Schaltern.A metallic lattice structure is state-of-the-art for devices in Ex (explosion protection) zone operation, for example to encapsulate heat sources or to protect against arcing in electrical switches.

Die Umhüllung von Schaltungsträgern mit organischem Material anstelle eines metallischen Gehäuses bedingt das erhöhte Risiko, dass im Fehlerfall eines thermischen Ereignisses auf dem Schaltungsträger die Verkapselung aufbrechen kann. Ab einer Temperatur von ca. 350°C beginnt in der Regel die Zersetzung von organischem Material. Ein Versagen der Umhüllung bedeutet, dass der Kundenbauraum, in dem das Steuergerät angeordnet ist, nicht mehr vor kritischen Temperaturen geschützt wird. Die notwendige Leistung zum Erreichen dieser Zersetzungstemperatur beträgt unter Umständen nur wenige Watt und eine Leistungsbegrenzung ist nicht für alle Bauteile möglich. Beispiele hierfür sind keramische Kondensatoren, die direkt mit der Batteriespannung verbunden sind.The encapsulation of circuit carriers with organic material instead of a metallic housing causes the increased risk that the encapsulation can break open in the event of a thermal event on the circuit carrier. Above a temperature of approx. 350°C, the decomposition of organic material usually begins. A failure of the casing means that the customer's installation space in which the control unit is located is no longer protected from critical temperatures. The power required to reach this decomposition temperature may only be a few watts and it is not possible to limit the power for all components. Examples of this are ceramic capacitors that are directly connected to the battery voltage.

In niederohmigen elektrischen Pfaden mit Hochstromverbrauchern sind die genannten Maßnahmen nicht, oder nur mit hohem Kostenaufwand umsetzbar. Eine Leistungsbegrenzung mittels Vorwiderstand am Kondensator verändert zudem die elektrischen Eigenschaften von Kondensatoren in unerwünschter Weise.In low-impedance electrical paths with high-current consumers, the measures mentioned cannot be implemented or can only be implemented at great expense. A power limitation by means of a series resistor on the capacitor also changes the electrical properties of capacitors in an undesirable way.

Soft terminierte, leistungsbegrenzte Kondensatoren reduzieren deren Schädigung durch mechanische Beanspruchung innerhalb der Baugruppe.Soft-terminated, power-limited capacitors reduce damage caused by mechanical stress within the assembly.

Reihenschaltungen von Kondensatoren verdoppeln die Bauteilanzahl und vervierfachen den Preis, da sich bei einer Reihenschaltung von zwei wertgleichen Kondensatoren deren Kapazität halbiert.Connecting capacitors in series doubles the number of components and quadruples the price, since connecting two capacitors of the same value in series halves their capacitance.

Die Leistungsaufnahme der Steuergeräte überschreitet in der Regel 2,5 Watt. Dieses ist als unkritischer Grenzwert für keramische Kondensatoren an einer permanenten Batteriespannung in automobilen Anwendungen etabliert. Somit ist eine Leistungsbegrenzung - zum Beispiel durch Schmelzsicherungen - der zugeführten Versorgungsspannung auf diesen Wert nicht möglich.The power consumption of the control devices usually exceeds 2.5 watts. This is established as a non-critical limit value for ceramic capacitors at a permanent battery voltage in automotive applications. It is therefore not possible to limit the power of the supplied supply voltage to this value, for example by means of fuses.

Ferner werden Schädigungen oder sogar Vorschädigungen der Kondensatoren in deren Herstellungsprozess, beim Bestücken während der Produktion der Steuergeräte oder andere Fehler im Feld, die nicht durch mechanischen Stress verursacht werden, durch eine Soft- Terminierung nicht abgedeckt.Furthermore, damage or even previous damage to the capacitors in their manufacturing process, during assembly during production of the control units or other errors in the field that are not caused by mechanical stress are not covered by soft termination.

Aufgabe der Erfindung ist daher die Realisierung eines effektiven und günstig herstellbaren Schutzkonzeptes für ein elektronisches Bauteil auf einem Schaltungsträger, wobei zumindest ein Teil des Schaltungsträgers mit wenigstens einem elektronischen Bauteil mit Kunststoff umhüllt ist, sowie dessen Verwendung.The object of the invention is therefore the realization of an effective and inexpensive protection concept for an electronic component on a circuit carrier, wherein at least part of the circuit carrier is encased with at least one electronic component with plastic, and its use.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 und Anspruch 8 gelöst.This object is achieved with the features according to claim 1 and claim 8.

Bei dem erfindungsgemäßen Schutzkonzept ist wenigstens ein elektronisches Bauteil auf einem Schaltungsträger mit Kunststoff umhüllt, wobei das wenigstens eine elektronische Bauteil mit einer metallischen Gitterstruktur umgeben ist und die metallische Gitterstruktur in die Kunststoffumhüllung integriert ist.
Bei dem mindestens einen elektronischen Bauteil kann es sich beispielsweise um einen Kondensator handeln.In the protection concept according to the invention, at least one electronic component on a circuit carrier is encased in plastic, the at least one electronic component being surrounded by a metal lattice structure and the metal lattice structure being integrated into the plastic encapsulation.
The at least one electronic component can be a capacitor, for example.

Für Steuergeräte in kunstoffumspritzter Technologie wird die gesamte Schaltung oder nur ein zu schützender Bereich von einer metallischen, siebartigen Gitterstruktur abgeschirmt, welche mit umspritzt wird.For control units with plastic overmoulding technology, the entire circuit or just an area to be protected is shielded by a metallic, sieve-like grid structure, which is also overmoulded.

Das Material der metallischen Gitterstruktur ist vorteilhafterweise eine hochschmelzende metallische Legierung.The material of the metallic lattice structure is advantageously a high-melting metallic alloy.

Die Struktur des Siebes verstärkt die mechanische Festigkeit der Umspritzung unmittelbar, auch wenn die Zersetzungstemperatur des umhüllenden Kunstoffs erreicht wird. Ferner leitet das metallische Sieb den Wärmestrom ab und vermeidet so eine lokale Übertemperatur. Im Falle des vollständigen Versagens der Umhüllung aus Kunststoff verhindert das metallische Sieb ein Durchschlagen von Flammen in den Kundenbauraum, während aber Gase das Sieb dann passieren können. Ein Aufbrechen der Umhüllung durch ein eingeschlossenes Gasvolumen, welches im Fehlerfall erhitzt oder überhaupt erst erzeugt wird, wird somit ebenfalls vermieden.The structure of the screen immediately increases the mechanical resistance of the overmoulding, even when the decomposition temperature of the enveloping plastic is reached. Furthermore, the metal screen dissipates the flow of heat and thus avoids local excess temperatures. In the case of the complete If the plastic cover fails, the metallic screen prevents flames from penetrating into the customer's installation space, while gases can then pass through the screen. A bursting of the cover by an enclosed volume of gas, which is heated in the event of a fault or is generated in the first place, is thus also avoided.

Insbesondere wird für das Material der Umhüllung Duroplast verwendet. Duroplaste verbrennen häufig nur unter Verkohlung an der Oberfläche.
Duroplastische Kunststoffe werden beim Erhitzen nicht weich und schmelzen nicht, sondern zersetzen sich, da ihre Schmelztemperatur über der Zersetzungstemperatur liegt.In particular, duroplast is used for the material of the casing. Thermosets often only burn with charring on the surface.
Thermosetting plastics do not soften or melt when heated, but rather decompose since their melting temperature is higher than the decomposition temperature.

Die metallische Gitterstruktur ist besonders effektiv, wenn ihre Kontur an die Kontur des mindestens einen elektronischen Bauelements, die sie umgibt, angepasst ist. The metallic lattice structure is particularly effective when its contour is adapted to the contour of the at least one electronic component that surrounds it.

Insbesondere ist eine metallische Gitterstruktur eine Siebstruktur. Die Maschenweite dieser Siebstruktur ist dann in Bezug auf Umspritzbarkeit und in Bezug auf die Wirkung als Barriere für Flammen und für Brandgase durch Kühlung angepasst ist.In particular, a metallic lattice structure is a screen structure. The mesh width of this sieve structure is then adapted with regard to overmoulding and with regard to the effect as a barrier for flames and for combustion gases by cooling.

Das Sieb kann auch durch eine Blechstruktur gebildet werden, wie sie in Anwendungen zur Schirmung bei Hochfrequenzschaltungen bekannt sind. Lediglich ausreichende Öffnungen zur Füllung mit Umspritzungsmaterial und Kühlung von Flammen müssen gewährleistet werden.The screen can also be formed by a sheet metal structure, as is known in applications for shielding in high-frequency circuits. Only sufficient openings for filling with overmolding material and cooling of flames must be guaranteed.

Die Ausführung der Metallgitterstruktur muss hierbei einerseits ausreichende Durchlässigkeit des flüssigen Duroplast Materiales während des Herstellungs-prozesses gewährleisten, andererseits Gase, Funken und Flammen hinreichend kühlen, damit diese im Fehlerfall der zu schützenden elektronischen Baugruppe nicht außerhalb der Umhüllung gelangen, beziehungsweise im Falle der Gase nicht deren Selbstentzündungstemperatur erreicht.The design of the metal grid structure must on the one hand ensure sufficient permeability of the liquid thermoset material during the manufacturing process, and on the other hand cool gases, sparks and flames sufficiently so that they do not get outside the enclosure in the event of a fault in the electronic assembly to be protected, or in the case of gases, not reaches its self-ignition temperature.

Ferner ist die Maschenweite der metallischen Gitterstruktur insbesondere derart gewählt, dass Ein- und Abstrahlung der elektrischen Baugruppe in Bezug auf elektromagnetische Strahlung abgeschirmt wird.Furthermore, the mesh size of the metallic lattice structure is selected in particular in such a way that incoming and outgoing radiation from the electrical assembly is shielded with regard to electromagnetic radiation.

Vorteilhaft ist die kostengünstige Umsetzung eines Schutzkonzeptes, das rein passiv ist, keine Alterung erfährt und keine Überwachung oder Logik erfordert.The advantage is the cost-effective implementation of a protection concept that is purely passive, does not age and requires no monitoring or logic.

Ein weiterer Vorteil des Konzepts ist die Verwendung als elektrische Abschirmung von Schaltungen, wobei die metallische Gitterstruktur über eine Verbindung an ein festes Bezugspotential, insbesondere an eine Fahrzeugmasse angebunden ist.A further advantage of the concept is its use as an electrical shield for circuits, with the metallic lattice structure being connected to a fixed reference potential, in particular to a vehicle ground, via a connection.

Ein weiterer Vorteil des Konzepts ist eine Robustheitssteigerung durch den Wärmetransport im Sieb als wärmespreizendes Element.Another advantage of the concept is an increase in robustness due to the heat transport in the screen as a heat-spreading element.

Das Schutzkonzept stellt einen zweistufigen Schutzmechanismus dar: Einerseits die Aufrechterhaltung der Integrität der Umhüllung über einen erweiterten Temperaturbereich, andererseits die Verhinderung der Ausbreitung von thermischen Ereignissen als Sicherheitsbarriere bei katastrophalen Ereignissen und die damit verbundene Zersetzung der Umhüllung aus Kunststoff .The protection concept represents a two-stage protection mechanism: On the one hand, maintaining the integrity of the encapsulation over an extended temperature range, on the other hand preventing the spread of thermal events as a safety barrier in the event of catastrophic events and the associated decomposition of the plastic encapsulation.

Das Konzept findet Verwendung in allen Baugruppen, die eine Kunstoffumspritzung als Gehäuse aufweisen, insbesondere im Automobilbau.The concept is used in all assemblies that have a plastic overmoulding as a housing, especially in automobile construction.

Eine nähere Beschreibung der vorliegenden Erfindung erfolgt anhand der beigefügten Zeichnungen.

  • 1 zeigt ein Schutzkonzept für eine elektronische Baugruppe.
  • 2 zeigt ein alternatives Schutzkonzept für eine elektronische Baugruppe.
A more detailed description of the present invention is given with reference to the accompanying drawings.
  • 1 shows a protection concept for an electronic assembly.
  • 2 shows an alternative protection concept for an electronic assembly.

1 zeigt ein Schutzkonzept für eine elektronische Baugruppe, wie sie beispielsweise in einem Kraftfahrzeug vorkommt. 1 shows a protection concept for an electronic assembly, such as that found in a motor vehicle.

Auf einem Schaltungsträger 1, beispielsweise einer Leiterplatte aus glasfaser-verstärktem Kunststoff, ist ein elektronisches Bauteil 2 angeordnet, wobei das elektronische Bauteil 2 ein Kondensator beispielsweise ein Mehrschicht-keramikkondensator sein kann.An electronic component 2 is arranged on a circuit carrier 1, for example a printed circuit board made of glass fiber reinforced plastic, it being possible for the electronic component 2 to be a capacitor, for example a multi-layer ceramic capacitor.

Hier ist der Schaltungsträger 1, auf dessen Oberseite das elektronische Bauteil 2 angeordnet ist, derart einschließlich der Kanten des Schaltungsträgers 1 mit einer Umhüllung 4 aus Kunststoff umgeben, dass nur die Unterseite des Schaltungsträgers 1 frei von Kunststoff ist. Der Kunststoff ist hier aus Duroplast. Die Umhüllung 4 bildet dabei eine Schutz- und Stützschicht für das elektronische Bauteil 2 und die Leiterplatte 1. Im Prinzip könnte auch die Unterseite des Schaltungsträgers 1 zumindest teilweise mit Kunststoff umhüllt sein.Here the circuit carrier 1, on the upper side of which the electronic component 2 is arranged, is surrounded in such a way, including the edges of the circuit carrier 1, by a covering 4 made of plastic that only the underside of the circuit carrier 1 is free of plastic. The plastic here is duroplast. The casing 4 forms a protective and supporting layer for the electronic component 2 and the printed circuit board 1. In principle, the underside of the circuit carrier 1 could also be at least partially encased in plastic.

Das elektronische Bauteil 2 ist mit einer metallischen Gitterstruktur 3 umgeben, wobei die metallische Gitterstruktur 3 in die Kunststoffumhüllung 4 integriert ist. The electronic component 2 is surrounded by a metallic lattice structure 3 , the metallic lattice structure 3 being integrated into the plastic encapsulation 4 .

Das Material der metallischen Gitterstruktur 3 ist insbesondere eine hoch-schmelzende metallische Legierung.The material of the metallic lattice structure 3 is in particular a high-melting metallic alloy.

Die Kontur der metallischer Gitterstruktur 3 ist an die, in diesem Fall quaderförmige Kontur des elektronischen Bauteils 2, die sie umgibt, angepasst ist.The contour of the metallic lattice structure 3 is adapted to the cuboid contour of the electronic component 2 that surrounds it in this case.

Die metallische Gitterstruktur 3 ist als eine Siebstruktur ausgebildet. Die Maschenweite dieser Siebstruktur ist in Bezug auf Umspritzbarkeit während des Herstellungsprozesses und in Bezug auf ihre kühlende Wirkung als Barriere für Flammen und für Brandgase angepasst.The metallic lattice structure 3 is designed as a screen structure. The mesh size of this sieve structure is adapted with regard to overmoulding during the manufacturing process and with regard to its cooling effect as a barrier to flames and fire gases.

Die Siebstruktur hat auch eine abschirmende Wirkung für elektromagnetische Strahlung.The screen structure also has a shielding effect for electromagnetic radiation.

Die metallische Gitterstruktur 3 ist als elektrische Abschirmung der Schaltung auf dem Schaltungsträger 1 über eine Masseverbindung 5 an ein festes Bezugspotential 6, insbesondere an eine Fahrzeugmasse angebunden.The metallic lattice structure 3 is connected as electrical shielding of the circuit on the circuit carrier 1 via a ground connection 5 to a fixed reference potential 6, in particular to a vehicle ground.

2 zeigt ein alternatives Schutzkonzept für eine elektronische Baugruppe. Im Gegensatz zu 1 ist in 2 nur ein einzelnes elektronisches Bauteil 2, beispielsweise ein Mehrschichtkeramikkondensator oder ein Leistungsbauteil, von der Umhüllung 4 aus Kunststoff umgeben. Ein weiteres elektronisches Bauteil 2' auf dem Schaltungsträger 1, das in Bezug auf thermische Ereignisse unkritisch ist, beispielsweise ein SMD-Widerstand und der Rest des Schaltungsträgers 1 ist hier frei von Kunststoff. 2 shows an alternative protection concept for an electronic assembly. In contrast to 1 is in 2 only a single electronic component 2, for example a multilayer ceramic capacitor or a power component, is surrounded by the casing 4 made of plastic. Another electronic component 2' on the circuit carrier 1, which is not critical with regard to thermal events, for example an SMD resistor, and the rest of the circuit carrier 1 is free of plastic here.

Das Schutzkonzept der mit Duroplast umhüllten Metallgitterstruktur über elektronischen Schaltungsteilen, insbesondere in automobilen Anwendungen, dient zur Aufrechterhaltung der Integrität dieser Duroplastumhüllung bei durch Ausfällen der betroffenen Schaltungsteile erzeugten thermischen Ereignissen, welche die Zersetzungstemperatur des Umhüllungsmateriales überschreitet. Ferner besteht der Vorteil des Schutzkonzepts im Verhindern von Funken und Flammenbildung außerhalb der Duroplastumhüllung durch das Metallgitter bei gleichzeitiger Durchlässigkeit für entstandene Gase, wenn eine Zersetzung des Umhüllungs-materiales stattgefunden hat und die Integrität der Umhüllung nicht mehr gewährleistet ist, wobei unter der Integrität der Duroplastumhüllung das einwandfreie Funktionieren der Umhüllung als Schutz der elektronischen Baugruppe verstanden wird.The concept of protection of the thermoset encapsulated metal grid structure over electronic circuitry, particularly in automotive applications, is to maintain the integrity of this thermoset encapsulation during thermal events generated by failure of the affected circuitry that exceeds the decomposition temperature of the encapsulating material. Furthermore, the advantage of the protection concept is that the metal grid prevents sparks and flames from forming outside of the thermoset casing while at the same time allowing the gases that are formed to pass through if the casing material has decomposed and the integrity of the casing is no longer guaranteed, with the integrity of the thermoset casing being compromised the proper functioning of the casing is understood as protection for the electronic assembly.

Das beschriebene Schutzkonzepte ist kostengünstig, rein passiv und erfordert keine Überwachung oder Logik.The protection concept described is inexpensive, purely passive and requires no monitoring or logic.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of documents cited by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

  • DE 102012213917 A1 [0002]DE 102012213917 A1 [0002]
  • DE 102015200219 A1 [0002]DE 102015200219 A1 [0002]

Claims (14)

Schutzkonzept für eine elektronische Baugruppe, insbesondere in einem Kraftfahrzeug, umfassend - Einen Schaltungsträger (1), - Mindestens ein elektronisches Bauteil (2, 2') auf dem Schaltungsträger (1), -Eine Umhüllung (4) aus Kunststoff, die zumindest einen Teil des Schaltungsträgers (1) umgibt, wobei wenigstens ein elektronisches Bauteil (2) mit einer metallischen Gitterstruktur (3) umgeben ist und die metallische Gitterstruktur (3) in die Umhüllung (4) integriert ist.Protection concept for an electronic assembly, in particular in a motor vehicle, comprising - a circuit carrier (1), - At least one electronic component (2, 2') on the circuit carrier (1), - A casing (4) made of plastic, which surrounds at least part of the circuit carrier (1), at least one electronic component (2) being surrounded by a metallic lattice structure (3) and the metallic lattice structure (3) in the casing (4) is integrated. Schutzkonzept nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Material der Umhüllung (4) ein organisches Material ist, wie zum Beispiel Duroplast.protection concept claim 1 , characterized in that the material of the cover (4) is an organic material, such as thermoset. Schutzkonzept nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontur der metallischen Gitterstruktur (3) an die Kontur des mindestens einen elektronischen Bauelements (2) angepasst ist.protection concept claim 1 or 2 , characterized in that the contour of the metallic lattice structure (3) is adapted to the contour of the at least one electronic component (2). Schutzkonzept nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass metallischen Gitterstruktur (3) eine Siebstruktur ist, deren Maschenweite in Bezug auf Umspritzbarkeit und auf Barriere für Flammen und für Brandgase durch Kühlung angepasst ist.Protection concept according to one of Claims 1 until 3 , characterized in that the metallic lattice structure (3) is a screen structure, the mesh size of which is adapted in terms of spray coating and barrier to flames and fire gases by cooling. Schutzkonzept nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine elektronische Bauteil (2) ein Kondensator ist.Protection concept according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one electronic component (2) is a capacitor. Schutzkonzept nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gegenzeichnet, dass die metallische Gitterstruktur (3) über eine Masseverbindung (5) an ein festes Bezugspotential (6) angebunden ist.Protection concept according to one of the preceding claims, characterized in that the metallic grid structure (3) is connected to a fixed reference potential (6) via a ground connection (5). Schutzkonzept nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Material der metallischen Gitterstruktur (3) eine hochschmelzende metallische Legierung ist.Protection concept according to one of the preceding claims, characterized in that the material of the metallic lattice structure (3) is a high-melting metallic alloy. Verwendung eines Schutzkonzepts, umfassend - Einen Schaltungsträger (1), - Mindestens ein elektronisches Bauteil (2. 2') auf dem Schaltungsträger (1), - Eine Umhüllung (4) aus Kunststoff, die zumindest einen Teil des Schaltungträgers (1) umgibt, wobei wenigstens ein elektronisches Bauteil (2) mit einer metallischen Gitterstruktur (3) umgeben ist und die metallische Gitterstruktur (3) in die Umhüllung (4) integriert ist, in einer Baugruppe, insbesondere in einer Baugruppe in einem Kraftfahrzeug.Use of a protection concept, comprehensive - a circuit carrier (1), - At least one electronic component (2. 2') on the circuit carrier (1), - A casing (4) made of plastic, which surrounds at least part of the circuit carrier (1), at least one electronic component (2) being surrounded by a metallic lattice structure (3) and the metallic lattice structure (3) being inserted into the casing (4) is integrated in an assembly, in particular in an assembly in a motor vehicle. Verwendung eines Schutzkonzepts nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Material der Umhüllung (4) ein organisches Material ist, wie zum Beispiel Duroplast.use of a protection concept claim 8 , characterized in that the material of the cover (4) is an organic material, such as thermoset. Verwendung eines Schutzkonzepts nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontur der metallischen Gitterstruktur (3) an die Kontur des mindestens einen elektronischen Bauelements (2) angepasst ist.use of a protection concept claim 8 or 9 , characterized in that the contour of the metallic lattice structure (3) is adapted to the contour of the at least one electronic component (2). Verwendung eines Schutzkonzepts nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass metallischen Gitterstruktur (3) eine Siebstruktur ist, deren Maschenweite in Bezug auf Umspritzbarkeit und auf Barriere für Flammen und für Brandgase durch Kühlung angepasst ist.Use of a protection concept according to one of Claims 8 until 10 , characterized in that the metallic lattice structure (3) is a screen structure, the mesh size of which is adapted in terms of spray coating and barrier to flames and fire gases by cooling. Verwendung eines Schutzkonzepts nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine elektronische Bauteil (2) ein Kondensator ist.Use of a protection concept according to one of Claims 8 until 11 , characterized in that the at least one electronic component (2) is a capacitor. Verwendung eines Schutzkonzepts nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die metallische Gitterstruktur (3) über eine Masseverbindung (5) an ein festes Bezugspotential (6) angebunden istUse of a protection concept according to one of Claims 8 until 12 , characterized in that the metallic lattice structure (3) is connected to a fixed reference potential (6) via a ground connection (5). Verwendung eines Schutzkonzepts nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Material der metallischen Gitterstruktur (3) eine hochschmelzende metallische Legierung ist.Use of a protection concept according to one of Claims 8 until 13 , characterized in that the material of the metallic lattice structure (3) is a high-melting metallic alloy.
DE102021214359.8A 2021-10-15 2021-12-15 Protection concept for an electronic assembly and its use Pending DE102021214359A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102021211684.1 2021-10-15
DE102021211684 2021-10-15

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102021214359A1 true DE102021214359A1 (en) 2023-04-20

Family

ID=85773538

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102021214359.8A Pending DE102021214359A1 (en) 2021-10-15 2021-12-15 Protection concept for an electronic assembly and its use

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102021214359A1 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012213917A1 (en) 2012-08-06 2014-02-20 Robert Bosch Gmbh Component sheath for an electronics module
DE102015200219A1 (en) 2015-01-09 2016-07-14 Robert Bosch Gmbh Method for producing an electronic module, in particular a transmission control module

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012213917A1 (en) 2012-08-06 2014-02-20 Robert Bosch Gmbh Component sheath for an electronics module
DE102015200219A1 (en) 2015-01-09 2016-07-14 Robert Bosch Gmbh Method for producing an electronic module, in particular a transmission control module

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0785708B1 (en) Electrostatic discharge protection device for electrical and electronic components
DE4129238A1 (en) ELECTRICAL DEVICE, ESPECIALLY SWITCHING AND CONTROL UNIT FOR MOTOR VEHICLES
DE102010018784A1 (en) Printed circuit board with flameproof enclosure
DE2023624A1 (en) Safety barrier for self-protection
DE102011000736B4 (en) Burn-proof moisture protection for printed circuit boards
DE2640925A1 (en) ALARM DEVICE FOR MOTOR VEHICLES
DE102021214359A1 (en) Protection concept for an electronic assembly and its use
DE102016219771B4 (en) Electronic assembly with an arrangement for current limitation and use of such an electronic assembly in a motor vehicle
DE19522455A1 (en) Electromagnetic compatibility screening of electronic components esp. integrated circuits in motor vehicles
EP2051267B1 (en) Electric switchgear in a motor vehicle with an ESD protection device
DE102011113929A1 (en) Electromechanical circuit structure for use as rack for e.g. LED in automotive environment, has deriving device deriving heat dissipated from electrical component that is contacted with injection molding casing
DE102016205966A1 (en) Electronic unit with ESD protection arrangement
DE202012000571U1 (en) Electrical fuse element
DE3037120A1 (en) Zener diode based overvoltage protection circuit - has VHF inductance connected in series with zener diode
DE102021111041A1 (en) trace fuse
EP0565217A1 (en) Failsafe power supply for a measuring apparatus used in potentially explosive environment
DE102018217349A1 (en) Circuit board
DE102009023150A1 (en) Protective structure for remote control key of vehicle, has antenna element delivering electric and/or magnetic fields of electrostatic discharge or interference field in mass, where structure is integrated in housing of key of vehicle
AT518278B1 (en) circuit board
DE102021202853A1 (en) Electronic assembly with improved security concept
EP1624597B1 (en) Fuse in series with capacitor to avoid the consequences of a short circuit in the capacitor
DE19501895A1 (en) Electrical circuit with heat-dissipating casting for motor vehicle
WO2002096177A2 (en) Method for shielding an electric circuit created on a printed circuit board and a corresponding combination of a printed circuit board and a shield
EP0884938B1 (en) Electronic unit provided with metallic shielding in a connection area
DE102004024718A1 (en) Electrical printed circuit board component assembly has injection molded thermoplastic body formed by spraying which encloses printed circuit board