DE8715073U1 - Electronic unit for controlling functions of a motor vehicle - Google Patents
Electronic unit for controlling functions of a motor vehicleInfo
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Description
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87 G 1 8 3 5 DE87 G 1 8 3 5 EN
Siemens AktiengesellschaftSiemens AG
Elektronische Baueinheit zur Steuerung von "Funktionen eines KraftfahrzeugsElectronic unit for controlling "functions of a motor vehicle
Die Erfindung betrifft eine elektronische Baueinheit zur Steuerung von Funktionen eines Kraftfahrzeugs gemäß Oberbegriff von Anspruch 1.The invention relates to an electronic unit for controlling functions of a motor vehicle according to the preamble of claim 1.
Auf dem Keramiksubstrat, das die elektronische Schaltung zur Steuerung der Funktionen tragt, sind Masseahschlußkontakte zum Anschluß der Massen von nicht auf dem Kerämiksubstrat liegenden elektrischen Funktionsteilen und Masseanschlüsse zum Anschluß der Massen der elektrischen Bauteile auf dem Keramiksubstrat vorgesehen. Hierbei hat man bisher den Zentralmasseanschluß, über den die Masseanschlußkontakte miteinander und mit Masseanschlüssen von Bauteilen verbunden sind, auf der Oberseite des Keramiksubstrates angeordnet. Das führt zu relativ langen Verbindungsleitungen von den einzelnen Masseanschlußkontakten und Massenanschlüssen zu dem Zentralmasseanschluß mit der Folge unterschiedlicher Spannungsabfälle und daraus resultierenden, störenden Potentialverschiebungen. Außerdem beeinflussen die Ströme auf diesen Verbindungsleitungen benachbarte Signalleitungen und umgekehrt (elektromagnetische Verträglichkeit).On the ceramic substrate, which carries the electronic circuit for controlling the functions, there are ground connections for connecting the grounds of electrical functional parts not located on the ceramic substrate and ground connections for connecting the grounds of the electrical components on the ceramic substrate. Up to now, the central ground connection, via which the ground connection contacts are connected to one another and to the ground connections of components, has been arranged on the top of the ceramic substrate. This leads to relatively long connecting lines from the individual ground connection contacts and ground connections to the central ground connection, resulting in different voltage drops and resulting, disruptive potential shifts. In addition, the currents on these connecting lines affect neighboring signal lines and vice versa (electromagnetic compatibility).
Auf den Verbindungsleitungen fließende Ausgleichsströme, z.B. von digitalen Bauteilen, beeinträchtigen die Genauigkeit von analogen Bauteilen mit hoher Ansprechempfindlichkeit, wie z.B.Compensating currents flowing on the connecting lines, e.g. from digital components, affect the accuracy of analog components with high response sensitivity, e.g.
Analogdigitalwandler oder Sensoren. Solche analoge Bauteile herben deshalb getrennt zum Zentralanschluß geführte Verbindungsleitungen. Diese Verbindungsleitungen werden getrennt verlegt, daß sie möglichst wenig Störeinflüssen von anderen Bauteilen ausgesetzt sind, wodurch sich aber wieder größe Leitungslängen ergeben.Analog-digital converters or sensors. Such analog components therefore require separate connecting cables to the central connection. These connecting cables are laid separately so that they are exposed to as little interference from other components as possible, which, however, results in longer cable lengths.
Ets 1 Sur / 12.10.1987Ets 1 Sur / 12.10.1987
87 ß 18 3 5 DE87 ß 18 3 5 EN
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine elektronische Baueinheit gemäß Oberbegriff von Anspruch 1 derart weiterzubiidehj daß sich eine bessere elektromagnetische Verträglichkeit ergibt und insbesondere alle Masseanschlüsse der Schallt trUrigsanordnung auf dem Keramiksubstrat sowie alle Masseanschlußkontäkte praktisch dasselbe Massepotential haben*The invention is therefore based on the object of developing an electronic component according to the preamble of claim 1 in such a way that better electromagnetic compatibility is achieved and in particular all ground connections of the sound-carrying arrangement on the ceramic substrate and all ground connection contacts have practically the same ground potential*
Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist in Anspruch 1 gekennzeichnet. Danach ist der Zentralmasseanschluß eine elektrisch leitende Masseschicht auf der Unterseite des Keramiksubstrates, mit der die Masseanschlußkontakte und die Masseanschlüsse auf kürzestem Wege, nämlich übel*1 Verbinder durch Löcher in dem Substrat verbunden sind.The solution to this problem according to the invention is characterized in claim 1. According to this, the central ground connection is an electrically conductive ground layer on the underside of the ceramic substrate, to which the ground connection contacts and the ground connections are connected by the shortest possible route, namely via connectors through holes in the substrate.
IS Die Erfindung wird anhand der Figuren erläutert. Es zeigen:IS The invention is explained with reference to the figures. They show:
FIG 1 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, und zwar eine
Draufsicht in das offene Gehäuse eines Zündsteuergerätes und
FIG 2 einen Schnitt entlang der Linie II in FIG 1.FIG 1 shows an embodiment of the invention, namely a plan view into the open housing of an ignition control device and
FIG 2 is a section along line II in FIG 1.
In FIG 1 ist der prinzipielle Aufbau eines elektronischen Zündsteuergeräts für ein Kraftfahrzeug dargestellt. Ein Gehäuse 1 hat eine Umrandung 10, die eine rechteckig verlaufende Wandung 11 umgreift. Wie aus FIG 2 ersichtlich, umschließt die Wandung 11 zusammen mit einem Boden 12 und einen nicht dargestellten, abgenommenen Deckel einen Innenraum zur Aufnahme von elektronischen Funktionsgruppen.FIG 1 shows the basic structure of an electronic ignition control unit for a motor vehicle. A housing 1 has a border 10 that surrounds a rectangular wall 11. As can be seen from FIG 2, the wall 11, together with a base 12 and a removed cover (not shown), encloses an interior space for accommodating electronic functional groups.
Auf der Umrandung 10 sind fünf Steckeranschlüsse 13 bis 17 angebracht« Die Steckeranschlüsse 13 und 14 sind jeweils zum Anschluß eines Koaxkabels mit einem geerdeten Schirm und einer mittigen Signalleitung vorgesehen. Die Steckeranschlüsse 15 bis 17 sind zum Anschluß von jeweils mehreren Signalleitungen und mindestens einer Masseleitung bestimmt.Five plug connections 13 to 17 are attached to the frame 10. The plug connections 13 and 14 are each intended for connecting a coaxial cable with a grounded shield and a central signal line. The plug connections 15 to 17 are each intended for connecting several signal lines and at least one ground line.
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Diese Steckeranschiüsse 13 bis 17 dienen als Signaleingänge füf diverse Sensoren,- zum Zuführen der Versorgungsspannung und alsThese connectors 13 to 17 serve as signal inputs for various sensors, for supplying the supply voltage and as
* Ausgänge für Signale und Leistungstreiber. Die einzelnen Kontaktstift
der Steckeranschiüsse 13 bis 17 sowie die Schlrman-5 Schlüsse der Steckeranschiüsse 13 und 14 sind an Metallstreifen
angeschlossen, die in dem Gehäuse 1 aus Kunststoff eingegossen
sind. Diese Metallstreifen verlaufen in der in FIG 1 eingezeichneten
Weise und ragen mit einem Ende durch die Wandung 11 in den Innenraum des Gehäuses &Idigr;. Diejenigen Enden der Metallstreifen,
die mit den Schirmen der Steckeranschlüsse 13 und 14 sowie mit den Massestiften der Steckeranschlüsse 15 bis 17 verbunden
Sind, sind als Massegegenkontakte 19 bezeichnet. Die mit den Signalleitungen der Steckeranschlüsse 13 bis 17 verbundenen
Enden sind Gegenkontakte 18.
15* Outputs for signals and power drivers. The individual contact pins of the plug connections 13 to 17 as well as the Schlrman-5 connections of the plug connections 13 and 14 are connected to metal strips which are cast in the plastic housing 1. These metal strips run in the manner shown in FIG. 1 and protrude with one end through the wall 11 into the interior of the housing 1. Those ends of the metal strips which are connected to the shields of the plug connections 13 and 14 as well as to the ground pins of the plug connections 15 to 17 are referred to as ground counter contacts 19. The ends connected to the signal lines of the plug connections 13 to 17 are counter contacts 18.
15
Im Innern des Gehäuses 1 befindet sich ein Keramiksubstrat 2, das eine elektronische Schaltung 20 trägt, die zusammen mit anderen Bauteilen das Zündsteuergerät bildet. Die elektronische Schaltung 20 ist in FIG 1 lediglich durch zwei elektrische Bauteile 24 angedeutet, die eine Vielzahl solcher elektrischer Bauteile 24 repräsentieren. Diese sind untereinander durch Leiterbahnen 25 verbunden und entsprechende Ein- und Ausgänge der elektronischen Schaltung 20 sind über solche Leiterbahnen 25 an Anschlußkontakten 21 angeschlossen. Diese Anschlußkontakte 21 sind über Bor«ddrähte mit jeweils einem Gegenkontakt 18 des Gehäuses 1 und damit mit den Steckeranschlüssen 13 bis 17 elektrisch verbunden. In FIG 1 sind stellvertretend nur zwei solcher Anschlußkontakte 21 eingezeichnet. Diejenigen Bauteile 24, die einen masseseitigen Anschluß benötigen, sind mit Massean-Schlüssen 23 versehen.Inside the housing 1 there is a ceramic substrate 2 which carries an electronic circuit 20 which, together with other components, forms the ignition control unit. The electronic circuit 20 is indicated in FIG. 1 by only two electrical components 24, which represent a large number of such electrical components 24. These are connected to one another by conductor tracks 25 and corresponding inputs and outputs of the electronic circuit 20 are connected to connection contacts 21 via such conductor tracks 25. These connection contacts 21 are each electrically connected via on-board wires to a counter contact 18 of the housing 1 and thus to the plug connections 13 to 17. Only two such connection contacts 21 are shown in FIG. 1. Those components 24 which require a ground connection are provided with ground connections 23.
Auf dem Keramiksubstrat 2 sind Masseanschlußkontakte 22 vorgesehen, die jeweils über Bonddrähte mit den Massegegenkontakten 19 des Gehäuses 1 verbunden sind. Für die elektrische Verbindung dieser Masseanschlußkontakte 22 und der Masseanschlüsse 23 ist ein Zentralmasseanschluß vorgesehen, der eine elektrisch leitende Masseschicht 26 auf der Unterseite des Keramiksubstrates 2Ground connection contacts 22 are provided on the ceramic substrate 2, which are each connected to the ground counter contacts 19 of the housing 1 via bonding wires. For the electrical connection of these ground connection contacts 22 and the ground connections 23, a central ground connection is provided, which has an electrically conductive ground layer 26 on the underside of the ceramic substrate 2
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ist. Dies ist aus FIG 2 ersichtlich. Die Unterseite dös Keramiksubstrats 2 ist dazu ganzflächiö mit einer Masseschicht aus Silberpalladium versehen* Die Masseanschlußkontakte 22 und die Masseahschiiksß 23 dii'Sd mit der Masseschieht 26 durch Verbinder in Durchgangslöchern 28 verbunden.This can be seen from FIG 2. The underside of the ceramic substrate 2 is provided with a ground layer of silver palladium over its entire surface. The ground connection contacts 22 and the ground layer 23 are connected to the ground layer 26 by connectors in through holes 28.
Die Herstellung eines solchen erfindungsgemäßen Zentralanschlusses beginnt mit den Durchgängslöchain 28. Bei kleinen Stückzahl len wurden die DurchgangslÖcher 28 bei bereits gebranntem Kerala miksubstfät 1 mittels Läser hergestellt. Bei großen Stückzahlen können die Durchgangslöcher 28 bei noch ungebranntem Kefämiksubstiat 1 ausgestanzt werden.The production of such a central connection according to the invention begins with the through holes 28. For small quantities, the through holes 28 were produced using a laser in the already fired ceramic substrate 1. For large quantities, the through holes 28 can be punched out in the still unfired ceramic substrate 1.
Danach werden die Masseanschlußkontakte 22 und die Massean-Schlüsse
23 gemeinsam mit den für die elektronische Schaltung 20 erforderlichen Leiterbahnen 75 auf der Oberseite des Keramiksubstrats
1 durch Aufbringen von Silberpalladium im Siebdruckverfahren und anschließendes Aufschmelzen und Einbrennen
hergestellt.
20Thereafter, the ground connection contacts 22 and the ground connections 23 are produced together with the conductor tracks 75 required for the electronic circuit 20 on the upper side of the ceramic substrate 1 by applying silver palladium using a screen printing process and then melting and firing.
20
Auf der Unterseite des Keramiksubstrats 2 wird das Silberpalladium gänzflächig aufgebracht, aufgeschmolzen und eingebrannt. Um die elektrische Verbindung mit den MasseanschluQkontäkten 22 und den Masseanschlüssen 23 herzustellen, wird dabei das Silberpalladium während seiner Fließphase durch die DurchgangslÖcher 28 mittels einer Vakuumpumpe hc-chgesaugt.The silver palladium is applied over the entire surface of the underside of the ceramic substrate 2, melted and fired. In order to establish the electrical connection with the ground connection contacts 22 and the ground connections 23, the silver palladium is sucked up through the through holes 28 by means of a vacuum pump during its flow phase.
Das Keramiksubstrat 2 kann nun in üblicher Weise mit den für die elektronische Schaltung 20 benötigten Bauteilen 24 bestückt und über eine Klebeschicht 27 auf dem qoden 12 dss Gehäuses 1 befestigt werden.The ceramic substrate 2 can now be equipped in the usual way with the components 24 required for the electronic circuit 20 and fastened to the top 12 of the housing 1 via an adhesive layer 27.
Anschließend werden die Bonddrähte an den Masseanschlußkontäkten 22 und den Massegegenkontakten 19 angebondet sowie die nS-tigen elektrischen Verbindungen für die elektronische 20 über die Anschlußkontakte 21 hergestellt.The bonding wires are then bonded to the ground connection contacts 22 and the ground counter contacts 19 and the nS-type electrical connections for the electronic 20 are established via the connection contacts 21.
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Im Rahmen der Erfindung kann die elektrisch leitende Masse- '·'
schicht 26 beliebig hergestellt sein. Ein Beispiel dafür ist
das Aufdampfen einer Metallschicht. Ebenso kann auch eine Folie
oder eine Platte aus leitfähigem Material vorgesehen sein. |Within the scope of the invention, the electrically conductive ground layer 26 can be manufactured in any way. An example of this is
the vapor deposition of a metal layer. A foil can also be
or a plate made of conductive material may be provided. |
&idigr;· Die erfindungsgemäße flächenhafte Masseschicht 26 hat einen I viel geringeren ohmschen und induktiven Widerstand als einzelne | Leiterbahnen 25, wie sie beim Stand der Technik zur Verbindung \ mit dem Zentralmasseanschluß verwendet werden. Dadurch ist ein &idigr;· The planar ground layer 26 according to the invention has a much lower ohmic and inductive resistance than individual | conductor tracks 25, as used in the prior art for connection \ to the central ground connection. This enables a
für alle angeschlossenen Bauteile 24 immer gleiches Massepotential viel besser zu gewährleisten. Auch entstehende Massepotentialunterschiede durch Einstreuung und unerwünschte gegenseiti- \ ge Beeinflussungen von Bauteilen 24 (elektromagnetische Vertrag- I lichkeit) bleiben dadurch sehr klein. \ to ensure that all connected components 24 always have the same ground potential. Differences in ground potential caused by interference and unwanted mutual influences between components 24 (electromagnetic compatibility ) remain very small .
Durch die direkte Verbindung jedes Masseanschlusses 23 der Bau- l: teile 24 mit der Masseschicht 26 entfällt auch das Problem der f getrennten Führung der Masseverbindungen von analogen und digitalen Bauteilen 24. |The direct connection of each ground connection 23 of the components 24 to the ground layer 26 also eliminates the problem of separate routing of the ground connections of analog and digital components 24. |
II
Claims (3)
. das auf seiner Oberseite digitale und analoge elektrische Sauteile (24), Masseanschlußkontakte (22) und weitere Anschlußkontakte (21) sowie Verbindungsleitungen (25) trägt,(27) is connected,
. which carries on its upper side digital and analogue electrical components (24), ground connection contacts (22) and further connection contacts (21) as well as connecting lines (25),
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