DE19903652B4 - Verfahren zur Herstellung von gehäusten Schaltkreiseinheiten - Google Patents
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Abstract
Verfahren
zur Herstellung von gehäusten
Schaltkreiseinheiten mit folgenden Schritten:
a) Auslegen einer Isolierfolienbahn (31; 41; 61),
b) Aufbringen wenigstens eines Leitungszugelementes (33; 43) auf die Isolierfolienbahn (31; 41; 61), die zu- und untereinander beabstandet sind,
c) wenigstens eine Schaltkreiseinheit (72, 72'; 42; 62, 62',62'') wird einer Leitungszugelementen-Gruppe (3') zugeordnet auf eine Isolierfolienbahn (31; 41; 61) aufgesetzt,
d) die wenigstens eine Schaltkreiseinheit (72, 72'; 42; 62, 62',62'') wird mit Leitungszugelementen (33; 43) einer Leitungszugelementen-Gruppe (3') mit Drahtbondleitungen verbunden
e) die Schaltkreiseinheiten (72, 72'; 42; 62, 62', 62'') und die mit ihnen verbundenen Leitungszugelementen-Gruppen werden wenigstens teilweise durch einen Isolierstoff einzeln mit einer Isolierstoffschicht umspritzt, und
f) entlang einer Ablängungskante (39; 49) oder einem Kreisschnitt (79) wird wenigstens die Isolierfolienbahn (31; 41; 61) durchtrennt und IC-ElementEinheiten (40; 50; 70) mit wenigstens einem Gehäuse (38, 38'; 48; 68, 68', 68'') und Anschlussleitungen (35, 35', 45; 65,...
a) Auslegen einer Isolierfolienbahn (31; 41; 61),
b) Aufbringen wenigstens eines Leitungszugelementes (33; 43) auf die Isolierfolienbahn (31; 41; 61), die zu- und untereinander beabstandet sind,
c) wenigstens eine Schaltkreiseinheit (72, 72'; 42; 62, 62',62'') wird einer Leitungszugelementen-Gruppe (3') zugeordnet auf eine Isolierfolienbahn (31; 41; 61) aufgesetzt,
d) die wenigstens eine Schaltkreiseinheit (72, 72'; 42; 62, 62',62'') wird mit Leitungszugelementen (33; 43) einer Leitungszugelementen-Gruppe (3') mit Drahtbondleitungen verbunden
e) die Schaltkreiseinheiten (72, 72'; 42; 62, 62', 62'') und die mit ihnen verbundenen Leitungszugelementen-Gruppen werden wenigstens teilweise durch einen Isolierstoff einzeln mit einer Isolierstoffschicht umspritzt, und
f) entlang einer Ablängungskante (39; 49) oder einem Kreisschnitt (79) wird wenigstens die Isolierfolienbahn (31; 41; 61) durchtrennt und IC-ElementEinheiten (40; 50; 70) mit wenigstens einem Gehäuse (38, 38'; 48; 68, 68', 68'') und Anschlussleitungen (35, 35', 45; 65,...
Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von gehäusten Schaltkreiseinheiten mit folgenden Schritten:
- a) Auslegen einer Isolierfolienbahn,
- b) Aufbringen wenigstens eines Leitungszugelementes auf die Isolierfolienbahn, die zu- und untereinander beabstandet sind,
- c) wenigstens eine Schaltkreiseinheit wird einer Leitungszugelementen-Gruppe zugeordnet auf eine Isolierfolienbahn aufgesetzt,
- d) die wenigstens eine Schaltkreiseinheit wird mit Leitungszugelementen einer Leitungszugelementen-Gruppe mit Drahtbondleitungen verbunden,
- e) die Schaltkreiseinheiten und die mit ihnen verbundenen Leitungszugelementen-Gruppen werden wenigstens teilweise durch einen Isolierstoff einzeln mit einer Isolierstoffschicht umspritzt, und
- f) entlang einer Ablängungskante wird wenigstens die Isolierfolienbahn durchtrennt und IC-Element-Einheiten mit wenigstens einem Gehäuse und Anschlussleitungen zugeschnitten.
- Ein solches Verfahren ist aus der
DE 38 09 005 A1 bekannt. In dieser Schrift wird ein Verfahren zur Herstellung von Chipmodulen beschrieben, ein Isolierfolienbahn mit metal lischen Leiterbahnen und mehreren Halbleiterschaltkreise versehen wird. Mit einer Vergussmasse werden die Halbleiterschaltkreise und ihre elektrischen Verbindungen eingebettet. Das Leiterbahnensystem weist mindestens eine Kurzschlussleiterbahn auf, die im Laufe der Fertigung wieder entfernt wird. Es werden außerdem durch Ausstanzen oder Bohren von durch den Träger hindurchgehenden Öffnungen elektrische Unterbrechungen geschaffen, so dass IC-Element-Einheiten mit wenigstens einem Gehäuse und Anschlussleitungen geschaffen werden. - Nachteilig bei dem bekannten Verfahren ist, dass durch das Entfernen der Kurzschlussleiterbahn das Verfahren relativ kompliziert wird und dass die Möglichkeiten, die das genannte Fertigungsverfahren grundsätzlich bietet, nicht vollständig genutzt werden.
- Es stellt sich die Aufgabe, das Verfahren gemäß den vorgenannten Schritten a) bis f) unter Vermeidung nicht benötigter Schritte zu optimieren und dahingehend zu verbessern, dass der Einbau der nach dem Verfahren hergestellten Schaltkreiseinheiten erleichtert ist.
- Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass im Verfahrensschritt f) entlang der Ablängungskante die Isolierfolienbahn und wenigstens teilweise die Isolierstoffschichten zu Einfach-IC-Elementen, Doppel-IC-Elementen oder Dreifach-IC-Elementen mit Gehäusen geteilt werden, und um die Gehäuse und die Anschlussleitungen wenigstens teilweise Schaltkreisfenster geschnitten werden, und dass am Ende der Schaltkreisfenster in die Isolierfolienbahn wenigstens teilweise Knicklinien eingeprägt werden.
- Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass die Schaltkreiseinheit nicht im Einzel-Herstellungsverfahren, sondern in einem verbesserten Serien-Herstellungsverfahren automatisch gefertigt werden. Die gekapselten Schaltkreiseinheiten können so zugeschnitten werden, dass sie lediglich aufgerichtet und die Anschlussleitungen danach abgeklappt für einen weiteren Anschluss verschaltet werden können. Die einzelnen Schaltkreiseinheiten können bereits während der Herstellung geprüft werden. Treten Fehler auf, braucht nur die jeweilige Gehäuse-Schaltkreiseinheit, nicht aber das fertige Produkt ausgesondert werden.
- Die Ablängungskanten können gerade, rund, rechteckig, elliptisch oder in einer anderen geometrischen Form geführt werden. Welche Form der Ablängungskanten gewählt wird, hängt von den jeweiligen Einsatzbedingungen ab.
- Um das Herstellen zu erleichtern, können die Isolierbahnen mit einer Verarbeitungsgeschwindigkeit von einer Folienrolle abgezogen werden. Die Verarbeitungsgeschwindigkeit wird dabei durch die einzelnen Gerätschaften für die Durchführung der einzelnen Verfahrensschritte bestimmt.
- Die im Verfahrensschritt b) aufzubringenden Leitungszugelemente können bereits im Verfahrensschritt a) auf die Isolierfolienbahn aufgebracht werden. Hierdurch verringert sich der Herstellungsaufwand, da sie von einer Spezialeinrichtung aufgebracht werden können.
- Die Leitungszugelemente können dabei aufgedruckt, aufgedampft und/oder ausgeätzt werden. Bei einem Ausätzen wird die Isolierfolienbahn wenigstens teilweise mit einer leitenden Schicht, wie einer Kupferschicht, überzogen. Anschließend wird die genaue Konfiguration der jeweiligen Leitungszugelemente herausgeätzt.
- Das Zuordnen von Schaltkreiseinheiten zu den jeweiligen Leitungszugelementen-Gruppen kann derart vorgenommen werden, dass im Verfahrensschritt c) jeweils eine Schaltkreiseinheit einer Leitungszugelementen-Gruppe zugeordnet und so auf einer ersten Isolierfolienbahn aufgesetzt wird.
- Zum anderen kann einer Leitungszugelementen-Gruppe auf der einen Seite eine erste Schaltkreiseinheit und auf der gegenüberliegenden Seite eine zweite Schaltkreiseinheit, zugeordnet auf einer zweiten Isolierfolienbahn, aufgesetzt werden. Bei der zweiten Variante verringert sich der Aufwand für das Aufbringen der Leitungszugelemente, da diese doppelt genutzt werden können. Sind lang ausgebildete Leitungszugelemente erforderlich, kommt die erste Ausbildungsvariante zum Einsatz.
- Als Isolierfolienbahn können Folien aus Kapton® oder Mylar® oder dergl. eingesetzt werden. Kapton® ist ein thermostabiles Polyimid von Du Pont (vgl. RÖMPP, CHEMIELEXIKON, 9. Aufl., Artikel „Kapton"); bei Mylar® handelt es sich um Polyethylenterephtalat-Folien von Du Pont (vgl. RÖMPP, a.a.O., Artikel „Mylar").
- Die Folienbahn ist dabei so breit, dass die IC-Elemente, wie Einfach-IC-Elemente, Doppel-IC-Elemente oder Dreifach-IC-Elemente, abgelängt, herausgeschnitten oder herausgestanzt werden können. Die Dicke der Folie liegt vorzugsweise zwischen 0,1 und 2 mm.
- Die Isolierstoffschichten können mit einem Duroplast als Isolierstoff umspritzt werden. Duroplaste lassen sich einerseits leicht verarbeiten und schützen andererseits die umspritzten Schaltkreiseinheiten vor mechanischen und sonstigen Einflüssen.
- Die Schaltkreiseinheiten können einzelne Schaltkreisplättchen oder Schaltkreisplättchen und zugehörige Bauelemente sein.
- Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachstehend näher erläutert. Es zeigen:
-
1 einen ersten Schaltkreisstreifen zur Herstellung von ersten IC-Gehäuseeinheiten in einer schematischen, perspektivischen Teildarstellung, -
2a einen zweiten Schaltkreisstreifen zur Herstellung von Einfach-IC-Elementen in einer schematischen Teildraufsicht, -
2b ein Einfach-IC-Element gem.2a in einer schematischen Draufsicht, -
3a einen dritten Schaltkreisstreifen zur Herstellung von Zweifach-IC-Elementen in einer schematischen Teildraufsicht, -
3b ein Doppel-IC-Element gem.3a in einer schematischen Draufsicht, -
4a einen dritten Schaltkreisstreifen zur Herstellung von Dreifach-IC-Elementen in einer schematischen Draufsicht, -
4b ein Dreifach-IC-Element in einer schematischen Seitenansicht, -
5a bis5c eine mit einem Einfach-IC-Element gemäß Erfindung hergestellte Hallsensoreinrichtung vom teilweise zerlegten bis hin zum zusammengesetzten Zustand in einer schematischen, perspektivischen Darstellung, -
6 eine Teildraufsicht auf eine Gurtstraffereinrichtung in einer schematischen Draufsicht und -
7 einen Schnitt durch eine Gurtstraffereinrichtung gemäß5 entlang der Linie VI-VI mit einem eingesetzten Doppel-IC-Element gemäß3a . - Wie
1 zeigt, wird eine Bahn einer Folie1 aus Kapton® von einer Folienrolle30 mit einer Verarbeitungsgeschwindigkeit V abgezogen. - Entlang einer in Abrollrichtung geführten Ablängungskante
9 wird die Folie unterteilt in eine Folie1 und eine Folie1' . Zu beiden Seiten der Ablängungskante9 erstrecken sich Leitungszugelementen-Gruppen3' . Zu jeder Leitungszugelementen-Gruppe3' gehören drei untereinander beabstandete Leitungszugelemente3 . Die Leitungszugelemente3 können entweder im ersten Herstellungsschritt aufgetragen werden oder bereits auf der aufgerollten Folie aufgetragen worden sein. - Im zweiten Bearbeitungsschritt werden zu beiden Seiten der Leitungszugelementen-Gruppe
3' Schaltkreiseinheiten in Form von Schaltkreisplättchen2 ,2' auf die Folie1 aufgeklebt. - Im dritten Fertigungsschritt werden die Schaltkreisplättchen
2 ,2' und die Enden der Leitungszugelemente3 drahtgebondet. Hierbei werden Drahtbondleitungen4 ,4' von den Enden der Leitungszugelemente3 zu den entsprechenden Bondinseln der Schaltkreisplättchen2 ,2' geführt. - Das Bonden ist ein Schweißverfahren zum Kontaktieren von umkapselten Halbleiterbauelementen. Das Bonden wird zum Verbinden, z.B. von Dioden, Transistoren und Schaltkreisen in einer Hybridschaltung oder zwischen integrierten Schaltungen, z.B. integriertem Mikrowellenschaltungen und anderen integrierten Bauelementen, und für Leitungen von diesen an äußere Gehäuseanschlüsse angewandt. Beim Bonden von Chips werden zunächst an allen Stellen, von denen Leitungen weggeführt werden sollen, Bondinseln aufgebracht.
- Die Anzahl und Größe der Bondinseln je Chip bestimmen wesentlich den Flächenbedarf. Zum Anschließen mittels Drähten von etwa 20 bis 200μm Durchmesser sind gebräuchlich Thermokompressionsbonden, das Diffusionsschweißen von reinen, duktilen Metallen (meist Gold oder Aluminium) unter einem Druck von 200MPa bei einer Temperatur von etwa 300°C. Das Bonden eines Feindrahtes ist wegen der an der Bondstelle entstehenden geometrischen Form auch als Nailheadbonden bekannt. Gebräuchlich ist auch das Ultraschallbonden, das ebenfalls ein Diffusionsschweißen, jedoch mit Ultraschalleinwirkung auf die Bondstelle statt Erwärmung ist, wodurch infolge der Reibung gegebenenfalls vorhandene Oxidschichten durchbrochen werden und örtliche Erwärmung durch die umgesetzte Ultraschallenergie entsteht. Der erforderliche Druck liegt zwischen 100 und 200MPa. Damit lassen sich auch bei Metallkombinationen, z.B. Al-Draht auf CrNi-Schicht, sichere Verbindungen herstellen.
- Als Flächenbonden bezeichnet man verschiedentlich die Montage und Kontaktierung eines Halbleiterchips auf dem einen Bondfenster oder der Leitschicht des auf dem Substrat aufgebrachten Schichtmusters. Man unterscheidet die eutektische Montage, das Löten mit Weichlot oder das Kleben. Das Kleben wird bevorzugt dann angewendet, wenn eine elektrische Kontaktierung nicht nötig ist, z.B. bei integrierten Schaltkreisen. Als Kleber dienen niedrigschmelzende Gläser, Epoxidharze und Silikone.
- Welche Form des Drahtbondens zum Einsatz kommt, hängt von den jeweiligen Herstellungsbedingungen oder Anbringungsmöglichkeiten ab.
- Sind die Bondleitungen
4 ,4' gezogen, werden im vierten Herstellungsschritt die Schaltkreisplättchen2 ,2' mit einer Isolierstoffschicht6 ,7 aus einem Duroplasten umspritzt. - Das Umspritzen kann auf zwei verschiedene Arten vorgenommen werden. Auf dem oberen Teil der mit
1 bezeichneten Folie werden die Schaltkreisplättchen2 einzeln mit dem Duroplast als Isolierstoffschicht6 umspritzt. Anstelle der einzelnen Umspritzung kann eine einteilige Duroplastschicht über alle nebeneinanderliegende Schaltkreisplättchen2' mit der Isolierstoffschicht7 umspritzt werden. Diese Form der Umspritzung ist auf der danebenliegenden, mit1' bezeichneten Folie gezeigt. - Ist die gespritzte Isolierstoffschicht erkaltet, werden im fünften Herstellungsschritt durch entlang quer zur Abrollrichtung verlaufende Ablängungskanten
9' entweder nur die Folie1 oder die Folie1' und die einteilige Isolierstoffschicht6 durchtrennt. An der in der Mitte verlaufenden Ablängungskante9 werden die Leitungszugelemente3 der Leitungszugelementen-Gruppe3' und die darunterliegende Folie1 durchtrennt und IC-Elemente10 ,10' zugeschnitten. Die IC-Elemente10 ,10' , einschließlich der entstandenen Gehäuse8 ,8' , sind aufgrund der rechtwinklig verlaufenden Ablängungskanten9 ,9' viereckig zugeschnitten. Es können aber auch andere geometrische Zuschnitte gewählt werden. - Eine andere geometrische Form für das Zuschneiden ist in
2a gezeigt. - Hier werden in einem Arbeitsgang ähnlich dem bereits beschriebenen auf einer Folie
41 Schaltkreisplättchen42 und Leitungszugelemente43 aufgebracht. Anschließend werden die Leitungszugelemente43 und die Schaltkreisplättchen42 durch Drahtbonden miteinander entsprechend ver bunden. Danach wird das Schaltkreisplättchen42 und die Leitungszugelemente43 wenigstens teilweise mit einer Isolierstoffschicht46 überspritzt. Die Isolierstoffschicht46 kann auch hier aus einem Duroplasten bestehen. Es ergibt sich damit ein Gehäuse48 für das Schaltkreisplättchen42 . - Im nächsten Herstellungsschritt wird um die Isolierstoffschicht bis zu einer Knicklinie
44 in die Folie41 und wenigstens teilweise in die Isolierstoffschicht46 ein U-förmig ausgebildetes Schaltkreisfenster47 geschnitten. Mit dem Schneiden des Schaltkreisfensters47 wird zugleich die Knicklinie44 in die Folie41 eingeprägt. Anschließend oder gleichzeitig wird entlang einer viereckigen Stanzkante ein Einfach-IC-Element40 , wie es in2b gezeigt ist, aus der Folie41 herausgestanzt. Hierbei wird die Isolierstoffschicht46 zu einem Gehäuse48 . Die Leitungszugelemente43 werden durch Polieren oder dergleichen vollendet. Die Leitungszugelemente43 können auf die Folie41 so aufgebracht werden, dass sie sofort als Anschlussleitungen45 verwendet werden können. - Wie
2b zeigt, wird das Gehäuse48 entlang der Knicklinie44 mit einem Teil der Anschlussleitungen45 aufgerichtet, so dass das Schaltkreisfenster47 fast vollständig frei wird. - Gemäß
3a werden auf einer Folie31 Leitungszugelementen-Gruppen, bestehend aus Leitungszugelementen33 , aufgebracht. Neben sie werden zugehörige Schaltkreisplättchen72 ,72' auf die Folie31 aufgeklebt. Danach werden die Schaltkreisplättchen72 ,72' einzeln und die Leitungszugelemente33 wenigstens teilweise mit einer Isolierstoffschicht36 überzogen. - Danach wird in die Folie
31 und wenigstens teilweise in die Isolierstoffschicht36 ein U-förmiges Schaltkreisfenster37 bis zu einer Knicklinie34 geschnitten. - Abschließend wird um die beiden nebeneinanderliegenden gehäusten Schaltkreisplättchen ein viereckiger Schnitt
39 gelegt und ein Doppel-IC-Element50 , wie es in3b gezeigt ist, herausgestanzt. Auch hier können die Leitungszugelemente33 bereits so ausgebildet sein, dass sie bereits als Anschlussleitungen35 ,35' zu verwenden sind. Entlang der Knicklinie34 können hier die mit38 ,38' bezeichneten Gehäuse hochgebogen werden, so dass die beiden Schaltkreisfenster37 frei bleiben. Der verbleibende Folie-Rahmen kann, wie auch bei dem Einfach-IC-Element, als Installierungshilfe für die gehäusten Schaltkreisplättchen dienen. - In
4a ist eine weitere Ausführungsform zur Herstellung gehäuster Schaltkreiseinheiten gezeigt. Hier werden auf einer Folie61 unterschiedlich geformte Leitungszugelementen-Gruppen aufgebracht. Die zu den Leitungszugelementen-Gruppen gehörenden Leitungen sind damit Anschlussleitungen65 ,65' bzw.65'' . Jeder Leitungszugelementen- Gruppe ist ein Schaltkreisplättchen62 ,62' ,62'' zugeordnet. Der Gruppe von Anschlussleitungen65 ist das Schaltkreisplättchen62 , der Gruppe von Anschlussleitungen65' ein Schaltkreisplättchen62' und der Gruppe von Anschlussleitungen65'' ein Schaltkreisplättchen62'' zugeordnet. Die Schaltkreisplättchen werden auch hier auf die Folie61 aufgeklebt und anschließend mit den Anschlussleitungen65 ,65' bzw.65'' im Drahtbondverfahren miteinander entsprechend verbunden. Über die Schaltkreisplättchen62 ,62' bzw.62'' und wenigstens teilweise um die Anschlussleitungen65 ,65' bzw.65'' wird jeweils eine Isolierstoffschicht69 ,69' ,69'' gespritzt. - Danach werden in die Folie
61 bis zu Knicklinien64 ,64' bzw.64'' U-förmige Schaltkreisfenster67 ,67' ,67'' geschnitten und so Gehäuse68 ,68' bzw.68'' aus den Isolierstoffschichten69 ,69' ,69'' geformt. Danach oder im gleichen Bearbeitungsgang wird eine Ablängungskante79 in Form eines Kreisschnitts in die Folie61 eingebracht und ein Dreifach-IC-Element70 herausgeschnitten. - Entlang der Knicklinien
64 ,64' lassen sich, wie4b zeigt, die einzelnen gehäusten Schaltkreisplättchen aus dem kreisrunden Dreifach-Verband herausklappen oder aufbiegen. - In den
5a bis5c ist der Einsatz des IC-Elements10 in einer gekapselten Hallsensoreinrichtung gezeigt. - Wie
5a zeigt, ist in einem Gehäuse109 ein Magnetkörper80 angeordnet. Am Fuß des Gehäuse sind Steckkontakte110 gehalten. An einer gegenüberliegenden Außenfläche108 ist eine Durchbrechung114 vorgesehen. Die Außenfläche108 ist von einem Ring115 umgeben, der an einer Seite ausgespart ist. - In diese Aussparung werden die auf der Folie aufgebrachten Anschlussleitungen
5 wie eine Leitungsführungseinheit geschoben. Anschließend wird das IC-Element10 mit Gehäuse um 90° abgeklappt und auf die Außenfläche108 gesetzt. Die aufgeklappte Einheit ist dabei so zugeschnitten, dass sie von dem Ring115 umfasst und gehalten werden kann. Der besondere Vorteil ist, dass das sehr empfindliche IC-Element, das ein Hall-Schaltkreisplättchen sein kann, als Schaltkreisplättchen2 von der Isolierstoffschicht6 mit weiteren Bauelementen, wie die5a zeigt, umschlossen ist. Das Einsetzen des IC-Elementes10 mit dem Schaltkreisplättchen in eine gehäuste Schaltkreiseinheit wird damit erleichtert. Ein weiterer Vorteil ist, dass die Leitungen nicht einzeln neben dem Magnetkörper80 geführt werden müssen, sondern von einer Leitungsführungseinheit gehalten und gekapselt sind. -
5b zeigt das entsprechend eingesetzte IC-Element10 und die Anschlussleitungen5 im eingebauten Zustand. Von besonderem Vorteil ist, dass dabei das Hall-Schaltkreisplättchen2 direkt benachbart zum Magnetkern80 zu liegen kommt. Einstellungen oder Nachjustierungen sind nicht erforderlich. - In
5c ist die fertiggestellte Hallsensoreinrichtung dargestellt. Hierbei ist das Gehäuse109 auf das Magnetkörpergehäuse107 geschoben und entsprechend arretiert worden. Die Endmontage für die Hallsensoreinrichtung besteht nur in dem Aufstecken des äußeren Gehäuses109 . Ein abschließendes Vergießen im Bereich zwischen der Kappe des Gehäuses109 und den Schaltkreisplättchen ist nicht mehr vonnöten. Hierdurch lässt sich das Gehäuse109 , falls erforderlich, von dem Magnetkörpergehäuse107 abziehen und bei einem Defekt das IC-Element10 gegen ein neues austauschen. Aufgrund des beschriebenen Herstellungsverfahrens sind die Einheiten10 und5 einschließlich Montagezeiten wesentlich kostengünstiger als die bisherige Einzelmontage. - In den
6 und7 ist ein Ausschnitt aus einem Gurtstraffer gezeigt, in der das Doppel-IC-Element50 zum Einsatz kommt. - Der Gurtstraffer weist eine Gurtstraffungseinheit und eine Getriebeeinheit auf. Von der Getriebeeinheit ist ein Zahnrad
15 dargestellt. Auf dem Zahnrad sind Mitnehmerstifte18 angeordnet. Das Zahnrad15 befindet sich in einem Gehäuse17 . - Das Gehäuse
17 wird von einem Deckel16 mit einem Deckelklemmring26 verschlossen. Ein Deckeldichtungselement24 sorgt für eine Abdichtung des Innenraums zwischen Deckel und Gehäuse. In dem Deckel16 ist ein 90°-Drehwinkelsensor angeordnet. - Der Drehwinkelsensor weist einen Rotor
19 auf, der ein zweipolig-radiales Ringelement14 hält. Das Ringmagnetelement14 dreht sich unter Belassung eines Luftspaltes um einen Statur23 aus einem ferritischen Material, in dem wenigstens in zwei sich gegenüberliegenden Luftspalten jeweils ein Hall-IC-Element auf dem Schaltkreisplättchen72 ,72' positioniert ist. Der Stator23 wird mit Hilfe einer Statorfixierung13 im Deckel16 gehalten. - Die Hall-IC-Elemente
11 sind mit einer Auswerteeinheit verbunden. Die Hall-IC-Elemente und die Auswerteeinheit sind auf einer Leiterplatte12 angeordnet. Von der Leiterplatte12 führt aus dem Gehäuse16 ein Flachstecker21 . Mit dem Flachstecker21 ist ein Steuerungskabel verbunden, das zu einer Steuereinheit22 (7 ; gestrichelt gezeigt) führt. Damit die Mitnehmerstifte18 des Zahnrads15 kraftschlüssig mit dem Rotor19 beim Aufsetzen des Deckels verbunden werden können, weist der Rotor19 Rotorstiftausnehmungen25 auf. Der Rotor19 selbst dreht sich mit einer Rotorachse20 . - Das komplette Vormontieren des so aufgeführten Drehwinkelsensors im Inneren des Deckels
15 hat den Vorteil, dass der Drehwinkelsensor mit einem Deckel16 an anderer Stelle montiert werden kann als die übrigen Teile der Gurtstraffervorrichtung. Bei der Endmontage braucht so der Deckel mit dem Drehwinkelsensor nur noch auf das Zahnrad15 und das Gehäuse17 gesteckt werden. - Bei der Vormontage des Drehwinkelsensors im Deckel
16 ist der Einsatz des Doppel-IC-Elementes50 besonders vorteilhaft. Auf die Leiterplatte12 braucht nur der äußere Rahmen des Doppel-IC-Elementes aufgeklebt zu werden und die beiden Gehäuse38 ,38' mit den Schaltkreisplättchen72 ,72' aufgerichtet werden. Die Montage beschränkt sich dann nur noch auf das Einschieben der beiden aufgerichteten Gehäuse in dem jeweiligen Luftspalt. Ein genaues Einjustieren der Hall-IC-Elemente11 in dem Luftspalt ist nicht erforderlich. Von besonderem Vorteil ist, dass sämtliche Drehwinkelsensoren, die mit zwei Hall-IC-Elementen11 ausgerüstet werden, gleiche Messwerte aufweisen. Zwei Hall-IC-Elemente11 kommen immer dann zum Einsatz, wenn entweder aus Gründen der Betriebssicherheit immer noch ein zweites Hall-IC-Element vorhanden muss oder wenn ein 360°-Drehwinkelsensor realisiert werden soll. -
- 1, 1'
- Folie
- 1v
- Folienvorderfläche
- 1r
- Folienrückseitenfläche
- 2, 2'
- Schaltkreisplättchen
- 3
- Leitungszugelemente
- 3'
- Leitungszugelementen-Gruppe
- 4, 4'
- Drahtbondleitung
- 5, 5'
- Anschlussleitung
- 6, 7
- Insolierstoffchicht
- 8, 8'
- Gehäuse
- 9, 9'
- Ablängungskante
- 10, 10'
- IC-Elemente
- 11
- Hall-IC-Element
- 12
- Leiterplatte
- 13
- Statorfixierung
- 14
- Ringmagnetelement
- 15
- Zahnrad
- 16
- Deckel
- 17
- Gehäuse
- 18
- Mitnehmerstifte
- 19
- Rotor
- 20
- Rotorachse
- 21
- Flachstecker
- 22
- Steuereinheit
- 23
- Stator
- 24
- Deckeldichtungselement
- 25
- Rotorstiftausnehmung
- 26
- Deckelverklemmung
- 30
- Folienrolle
- 31, 41
- Folie
- 32, 32'
- Anschlussleitung
- 33, 43
- Leitungszugelemente
- 34, 44
- Knicklinie
- 35, 35', 45
- Anschlussleitung
- 36, 46
- Isolierstoffschicht
- 37, 47
- Schaltkreisfenster
- 38, 38', 48
- Gehäuse
- 39, 49
- Ablängungskante
- 40
- Einfach-IC-Element
- 42
- Schaltkreisplättchen
- 50
- Doppel-I-Element
- 61
- Folie
- 62, 62', 62''
- Schaltkreisplättchen
- 64, 64', 64''
- Knicklinie
- 65, 65', 65''
- Anschlussleitung
- 67, 67', 67''
- Schaltkreisfenster
- 68, 68', 68''
- Gehäuse
- 69, 69', 69''
- Isolierstoffschicht
- 70
- Dreifach-IC-Element
- 72, 72'
- Schaltkreisplättchen
- 79
- Kreisschnitt
- 80
- Magnetkörper
- 107
- Magnetkörpergehäuse
- 108
- Außenfläche
- 109
- Gehäuse
- 110
- Steckkontakte
- 114
- Durchbrechung
- 115
- Ring
- V
- Verarbeitungsgeschwindigkeit
Claims (11)
- Verfahren zur Herstellung von gehäusten Schaltkreiseinheiten mit folgenden Schritten: a) Auslegen einer Isolierfolienbahn (
31 ;41 ;61 ), b) Aufbringen wenigstens eines Leitungszugelementes (33 ;43 ) auf die Isolierfolienbahn (31 ;41 ;61 ), die zu- und untereinander beabstandet sind, c) wenigstens eine Schaltkreiseinheit (72 ,72' ;42 ;62 ,62' ,62'' ) wird einer Leitungszugelementen-Gruppe (3' ) zugeordnet auf eine Isolierfolienbahn (31 ;41 ;61 ) aufgesetzt, d) die wenigstens eine Schaltkreiseinheit (72 ,72' ;42 ;62 ,62' ,62'' ) wird mit Leitungszugelementen (33; 43 ) einer Leitungszugelementen-Gruppe (3' ) mit Drahtbondleitungen verbunden e) die Schaltkreiseinheiten (72 ,72' ;42 ;62 ,62' ,62'' ) und die mit ihnen verbundenen Leitungszugelementen-Gruppen werden wenigstens teilweise durch einen Isolierstoff einzeln mit einer Isolierstoffschicht umspritzt, und f) entlang einer Ablängungskante (39 ;49 ) oder einem Kreisschnitt (79 ) wird wenigstens die Isolierfolienbahn (31 ;41 ;61 ) durchtrennt und IC-ElementEinheiten (40 ;50 ;70 ) mit wenigstens einem Gehäuse (38 ,38' ;48 ;68 ,68' ,68'' ) und Anschlussleitungen (35 ,35' ,45 ;65 ,65' ,65'' ) zugeschnitten, dadurch gekennzeichnet, dass im Verfahrensschritt f) entlang der Ablängungskante oder dem Kreisschnitt (39 ;49 ;79 ) die Isolierfolienbahn (31 ;41 ;61 ) und wenigstens teilweise die Isolierstoffschichten (36 ;46 ;69 ;69' ,69'' ) zu Einfach-IC-Elementen (40 ), Doppel-IC-Elementen (50 ) oder Dreifach-IC-Elementen (70 ) mit Gehäusen (38 ,38' ;48 ;68 ,68' ,68'' ) geteilt werden, und um die Gehäuse (38 ,38' ;48 ;68 ,68' ,68'' ) und die Anschlussleitungen (35 ,35' ,45 ;65 ,65' ,65'' ) wenigstens teilweise Schaltkreisfenster (37 ;47 ;67 ;67' ,67'' ) geschnitten werden, und dass am Ende der Schaltkreisfenster (37 ;47 ;67 ;67' ,67'' ) in die Isolierfolienbahn (31 ;41 ;61 ) wenigstens teilweise Knicklinien (34 ;44 ;64 ,64' ,64'' ) eingeprägt werden. - Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Verfahrensschritt a) die Isolierfolienbahn (
31 ;41 ;61 ) mit einer Verarbeitungsgeschwindigkeit (V) von einer Folienrolle (30 ) abgezogen wird. - Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die im Verfahrensschritt b) aufzubringenden Leitungszugelemente (
33 ;43 ) bereits vor dem Verfahrensschritt a) auf die Isolierfolienbahn (31 ;41 ;61 ) aufgebracht wurden. - Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitungszugelemente (
33 ;43 ) aufgedruckt, aufgedampft und/oder ausgeätzt werden. - Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass im Verfahrensschritt c) jeweils eine Schaltkreiseinheit (
72 ,72' ;42 ;62 ,62' ,62'' ) einer Leitungselementen-Gruppe zugeordnet auf die Isolierfolienbahn (31 ;41 ;61 ) aufgesetzt wird. - Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltkreiseinheiten (
72 ,72' ;42 ;62 ,62' 62'' ) im Verfahrensschritt b) auf die Isolierfolienbahn (31 ;41 ;61 ) aufgeklebt werden. - Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass im Verfahrensschritt d) die Drahtbondleitungen drahtgebondet werden.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass im Verfahrensschritt f) die Leitungszugelemente (
33 ;43 ) zu Anschlusslei tungen (32 ,32' ;35 ,35' ;45 ;65 ,65' ,65'' ) zugeschnitten werden. - Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass Ablängungskanten oder Kreisschnitt (
39 ;49 ;79 ) gerade, rund, rechteckig, elliptisch oder in einer anderen geometrischen Form geschnitten werden. - Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9 dadurch gekennzeichnet, dass als Isolierfolienbahn (
31 ;41 ;61 ) eine Kapton-Folie oder eine Mylar-Folie eingesetzt wird. - Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolierstoffschichten (
46 ;69 ,69' ,69'' ) mit einem Duroplast gespritzt werden.
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DE19903652A1 (de) | 2000-08-10 |
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