Zweistufig gemoldeter Sensor
Die Erfindung betrifft ein Elektronikbauteil, insbesondere ausgebildet als Sensor- und/oder Aktoranordnung bzw. Sensor oder Aktor, ein Verfahren zur Herstellung des Elektronikbauteils sowie die Verwendung des Elektronikbauteils in Kraft¬ fahrzeugen .
Bisher werden üblicherweise mit Duroplast, als einem erstem Gehäuse, gemoldete magnetische Sensoren unter Verwendung ei¬ nes Carriers oder Vorspritzlings mit einem
Thermoplastmaterial umspritzt, als zweitem Gehäuse.
Eine Zusatzbeschaltung wird entweder in den Carrier / Vor- spritzling montiert oder zusammen mit dem Sensor Transfer gemoldet .
Sensoren für Beschleunigung oder Drehrate werden in einen Premold bestückt oder Transfer gemoldet. Diese Komponenten werden auf einen Zwischenträger, z.B. Leiterplatte, bestückt und dann in ein Premoldgehäuse montiert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Elektronikbauteil sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Elektronikbauteils vorzuschlagen, das relativ kostengünstig und/oder einfach herstellbar ist und/oder es ermöglicht ins-
besondere, auf einen Carrier bzw. Trägerelement zur Herstel¬ lung des zweiten Gehäuses in einem Spritzgusswerkzeug zu verzichten .
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch das Elektro¬ nikbauteil gemäß Anspruch 1 sowie das Verfahren gemäß An¬ spruch 12.
Es ist bevorzugt, dass das Elektronikbauteil als Sensor aus¬ gebildet ist und wenigstens ein Sensorelement als Elektro¬ nikelement aufweist. Alternativ vorzugsweise ist das Sensor¬ bauteil als Aktor ausgebildet oder als ein kombinierter Sensor-Aktor .
Unter einem Schaltungsträger wird bevorzugt ein Leadframe bzw. Leiterrahmen verstanden.
Es ist bevorzugt, dass das Elektronikbauteil ein Fixier- /Abschirmelement aufweist, insbesondere eine Fixierfläche bzw. ein Fixierblech umfassend, wobei das Fixier- /Abschirmelement zur Positionierung bzw. Fixierung in einem Werkzeug bzw. SPritzgusswerkzeug zur Herstellung des Elekt¬ ronikbauteils und/oder zur Abschirmung des wenigstens einen Elektronikelements vor elektromagnetischer Strahlung ausgebildet ist. Das Fixier-/Abschirmelement ist besonders bevor¬ zugt aus Metall bzw. Blech ausgebildet. Das Fixier- /Abschirmelement ist zweckmäßigerweise als Schild ausgelegt.
Das Fixier-/Abschirmelement ist vorzugsweise mit der wenigs¬ tens einen Dambar-Reststruktur verbunden, wobei diese Verbindung insbesondere mechanisch ist und optional zusätzlich
elektrisch. Im Fall, dass das Fixier-/Abschirmelement als Abschirmelement genutzt ist, ist es besonders bevorzugt elektrisch mit einem Masseanschluss verbunden.
Es ist zweckmäßig, dass zumindest eine Dambar-Reststruktur an dem ersten Gehäuse befestigt ist und insbesondere nicht mit dem ersten Schaltungsträger verbunden ist, wobei diese zumindest eine Dambar-Reststruktur besonders bevorzugt in dem ersten Gehäuse verankert ist und innerhalb des ersten Gehäuses elektrisch isoliert ist.
Mit den Formulierungen zumindest teilweise umgeben oder zumindest teilweise eingebettet, wird vorzugsweise ausge¬ drückt, dass etwas teilweise oder vollständig umgeben bzw. eingebettet ist.
Es ist bevorzugt, dass das erste Gehäuse sowie das Fixier- /Abschirmelement zumindest teilweise von einem zweiten Ge¬ häuse, insbesondere aus Spritzguss ausgebildet, eingebettet sind .
Das Elektronikbauteil weist vorzugsweise, insbesondere in seinem ersten Gehäuse, wenigstens ein Drehratensensorelement und wenigstens ein zwei- oder mehrachsiges Beschleunigungs¬ sensorelement oder zumindest zwei einachsige Beschleuni¬ gungssensorelemente auf, wobei das eine oder die mehreren Beschleunigungssensorelemente so ausgebildet sind, dass sie zumindest bezogen auf eine erste sensitive Beschleunigungs¬ messachse einen Messbereich aufweisen, der für ein
Airbagsensorelement ausgelegt ist, und wenigstens bezogen auf eine zweite sensitive Beschleunigungsmessachse einen
Messbereich aufweisen, der für ein Fahrdynamikregelungssys- temsensorelement ausgelegt ist. Die erste und die zweite Be¬ schleunigungsmessachse sind dabei besonders bevorzugt ortho¬ gonal zueinander ausgerichtet.
Das Elektronikbauteil ist dabei zweckmäßigerweise so ausge¬ bildet, dass der Messbereich bezogen auf die erste sensitive Beschleunigungsmessachse größergleich 25g oder größergleich 8g ausgelegt ist und dass der Messbereich bezogen auf die zweite sensitive Beschleunigungsmessachse kleinergleich 10g oder kleinergleich 20g ausgelegt ist.
Das Elektronikbauteil ist dabei alternativ vorzugsweise so ausgebildet, dass der Messbereich bezogen auf die erste sen¬ sitive Beschleunigungsmessachse kleinergleich 8g oder kleinergleich 20g oder größergleich 8g ausgelegt ist und dass der Messbereich bezogen auf die zweite sensitive Be¬ schleunigungsmessachse dabei jeweils kleinergleich 8g ausge¬ legt ist.
Das zweite Gehäuse bzw. gemeinsame Gehäuse des Elektronik¬ bauteils ist bevorzugt aus Duroplast oder Elastomer oder Thermoplast ausgebildet.
Das Elektronikbauteil umfasst zweckmäßigerweise zumindest ein Magnetfeldsensorelement, wobei das Elektronikbauteil insbesondere als Geschwindigkeitssensor, besonders bevorzugt als Raddrehzahlsensor, oder als Wegsensor ausgebildet ist.
Das Elektronikbauteil weist vorzugsweise kein Trägerelement auf, welches zur Positionierung in einem Spritzgusswerkzeug
und zur Aufnahme eines Roh-Elektronikbauteils ausgebildet ist. Solch ein Trägerelement wird insbesondere als Carrier oder Carrierelement bezeichnet.
Es ist bevorzugt, dass das wenigstens erste Gehäuse zumin¬ dest teilweise von einer Entkopplungshülle bzw. Schutzhülle umgeben ist, welche zumindest teilweise von dem zweiten Ge¬ häuse umgeben ist.
Es ist zweckmäßig, dass das Fixier-/Abschirmelement zumin¬ dest eine Positionierhilfe aufweist, welche zur Positionie¬ rung in einem Spritzgusswerkzeug ausgebildet ist, insbeson¬ dere in die Positionierhilfe als Ausnehmung und/oder Anker¬ loch und/oder Lasche zum Festgehalten werden, insbesondere mittels eines oder mehrerer Positionierstifte des Spritz¬ gusswerkzeugs, ausgebildet.
Dem Verfahren zur Herstellung eines Elektronikbauteils liegt vorzugsweise der Gedanke zu Grunde, dass wenigstens ein Elektronikelement mit einem ersten Schaltungsträger verbunden wird, wobei der erste Schaltungsträger als Leadframe ausgebildet ist, welcher einen Dambar umfasst, wonach das wenigstens eine Elektronikelement und der erste Schaltungs¬ träger zumindest teilweise in ein erstes Gehäuse eingebettet bzw. eingegossen bzw. eingespritzt wird, wonach der Dambar teilweise entfernt wird und wenigstens eine Dambar- Reststruktur erhalten bleibt.
Es ist bevorzugt, dass danach ein Fixier-/Abschirmelement zumindest an einer Dambar-Reststruktur befestigt wird.
Zweckmäßigerweise wird danach das Roh-Elektronikbauteil mit¬ tels des Fixier-/Abschirmelements in einem Spritzgusswerkzug positioniert und/oder fixiert, wonach ein zweites Gehäuse aus Spritzguss ausgebildet wird, welches den ersten Schal¬ tungsträger, das erste Gehäuse sowie das Fixier- /Abschirmelement zumindest teilweise einbettet.
Es ist zweckmäßig, dass in dem Spritzgusswerkzeug wenigstens ein Positionierstift des Spritzgusswerkzeugs mit einer
Positionierhilfe des Fixier-/Abschirmelements formschlüssig verbunden wird und/oder dass das Fixier-/Abschirmelement von wenigstens zwei Positionierstiften, insbesondere gegenüberliegend angeordneten und gegenläufig aufeinander zu bewegli¬ chen Positionierstiften, des Spritzgusswerkzeugs eingespannt bzw. fixiert wird, wonach während oder nach dem Spritzguss¬ vorgang zur Erzeugung des zweiten Gehäuses der wenigstens eine Positionierstift oder sämtliche Positionierstifte zu¬ rückgezogen werden und/oder von dem Fixier-/Abschirmelement gelöst werden.
Das Elektronikbauteil umfasst bevorzugt, insbesondere in seinem ersten Gehäuse, wenigstens ein Sensorelement bzw. Sensor für Drehrate, Beschleunigung, Magnetfelder und insbesondere ein ASIC, als Signalverarbeitungsschaltung.
Außerdem weist das Elektronikbauteil zweckmäßigerweise zu¬ sätzliche Elektronikelemente, insbesondere Zusatzbeschal- tungselemente, wie beispielsweise R-, C-, L-, Glie¬ der/Bauteile, Varistoren, Dioden, Schutzbeschaltungen, auf. Dieses zusätzlichen Elektronikelemente sind bevorzugt auf dem ersten Schaltungsträger bzw. ersten Leadframe befestigt
bzw. mit diesem verbunden, insbesondere mechanisch und elektrisch, und bevorzugt in einem ein- oder mehrgliedrigen Gehäuse als erstem Gehäuse oder in einem zusätzlichen dritten Gehäuse angeordnet.
Das erste und das optionale dritte Gehäuse sind vorzugsweise aus Duroplast oder „Premold" oder „Transfermold" , also ins¬ besondere aus spritzgegossenem Kunststoff, ausgebildet.
Das zweite Gehäuse bzw. Gesamtgehäuse ist bevorzugt aus „Overmold" als spritzgegossenem Kunststoff ausgebildet.
Das erste Gehäuse, im Folgenden auch manchmal als IC-Körper bezeichnet, wird bevorzugt mit/an dem Fixier-
/Abschirmelement bzw. der Fixierfläche verbunden bzw. mecha¬ nisch und/oder elektrisch verbunden/ angeordnet.
Das Fixier-/Abschirmelement bzw. die Fixierfläche dient be¬ vorzugt sowohl als Abschirmung gegen elektromagnetische Fel¬ der sowie elektrostatische Felder, als auch als
Positionierhilfe während des nachfolgenden Overmoldens in dem Spritzgusswerkzeug, wodurch das zweite Gehäuse ausgebil¬ det wird.
Es ist zweckmäßig, dass weitere Komponenten, wie ein Perma¬ nentmagnet an diesem Fixierblech befestigt sind, bevorzugt auf der Seite des ersten Leadframes, also über dem wenigs¬ tens einen elektronischen Bauelement „hängend", also auf der
Innenseite des Elektronikbauteils, oder alternativ vorzugs¬ weise auf der anderen, dem Leadframe abgewandten, Seite der Fixierfläche .
Anstelle des ersten Leadframes wird alternativ vorzugsweise ein Substrat, wie beispielsweise eine Leiterplatte oder ein Keramikträger, als Schaltungsträger verwendet. Dieses wird dann insbesondere transfer gemoldet zur Ausbildung des ers¬ ten Gehäuses.
Das Elektronikbauteil umfasst vorzugsweise keinen Carrier, welcher mit dem ersten Leadframe direkt oder indirekt befes¬ tigt ist und zum Umspritzen und Ausbilden des zweiten Gehäuses gemäß dem Stand der Technik in ein Spritzgusswerkzeug eingelegt wird.
Bevorzugt umfasst das Elektronikbauteil einen ersten und ei¬ nen zweiten miteinander verbundene Leadframe. Auf dem ersten Leadframe ist insbesondere wenigstens ein Sensorelement und ein ASIC, als Signalverarbeitungsschaltung angeordnet, die gemeinsam in ein erstes Gehäuse eingespritzt sind. Zusätz¬ lich weist das Elektronikbauteil eine Fixierfläche auf, mit welcher das Elektronikbauteil in einem Spritzgusswerkzeug positioniert wird, zur Herstellung des zweiten Gehäuses.
Das Elektronikbauteil umfasst zweckmäßigerweise einen zu¬ sätzlichen zweiten Leadframe, aus welchem insbesondere die Kontaktanschlüsse bzw. Pins eines Steckers oder Anschluss¬ terminals ausgebildet sind.
Bevorzugt werden vor der Herstellung des zweiten Gehäuses der erste und der zweite Leadframe miteinander verbunden.
Es ist zweckmäßig, dass das erste Gehäuse so ausgebildet ist und die Fixierfläche so ausgebildet und angeordnet ist, dass das erste Gehäuse das Fixier-/Abschirmelement bzw. die Fi¬ xierfläche nicht berührt bzw. sich gegenseitig nicht berüh¬ ren .
Es ist bevorzugt, dass im Zuge der Umspritzungsvorgangs zur Herstellung des zweiten Gehäuses, also dem Overmolden, das Spritzgusswerkzeug mit wenigstens zwei Stiften das Fixier¬ blech einklemmt bzw. greift, wonach der Overmoldvorgang eingeleitet wird, wobei zum Ende des Overmoldvorgangs diese we¬ nigstens zwei Stifte zurückgezogen werden und das Fixierblech loslassen. Besonders bevorzugt greifen die Werkzeug¬ stifte des Spritzgusswerkzeugs das Fixierblech an mindestens einer Stelle, ganz besonders bevorzugt an zwei Stellen, wo¬ für wenigstens 4 Werkzeugstifte, jeweils zwei Paare genutzt werden. Solche eine Stelle des Fixierblechs, kann auch als Lasche ausgebildet sein, die insbesondere gemeinsam mit ei¬ ner Dambar-Reststruktur gebildet wird.
Es ist zweckmäßig, dass das Fixier-/Abschirmelement eine Fi¬ xierfläche aufweist, insbesondere als ein schildförmiger Körper mit wenigstens einer Basisfläche ausgebildet, wobei die Fixierfläche oberhalb des wenigstens einen elektroni¬ schen Bauelementes angeordnet ist bzw. wobei die Fixierflä¬ che gegenüber einer Bestückungsfläche des ersten Leadframes angeordnet ist, so dass das wenigstens eine elektronische
Bauelement /Elektronikelement, dass auf dieser Bestückungs¬ fläche befestigt ist, zwischen dieser Bestückungsfläche und der Fixierfläche angeordnet ist.
Das Fixier-/Abschirmelement bzw. die Fixierfläche ist vor¬ zugsweise elektrisch leitfähig ausgebildet und dient insbe¬ sondere als EMV-Abschirmfläche . Dadurch ist das wenigstens eine elektronische Bauelement von einer Seite durch die Be¬ stückungsfläche des ersten Leadframes elektromagnetisch ab¬ geschirmt und von der gegenüberliegenden Seite durch die Fixierfläche entsprechend abgeschirmt.
Das Fixier-/Abschirmelement bzw. die Fixierfläche ist bevor¬ zugt an zumindest einer Stelle mit einer Reststruktur des Dambars verbunden. Die Verbindung bzw. Befestigung der Fixierfläche mit einem oder mehreren Reststrukturen des
Dambars hat den Vorteil, dass diese elektrisch keine schal¬ tungstechnische Aufgabe erfüllen, wie die meisten Teile des ersten Leadframes, die durch eine Befestigung der Fixierflä¬ che kurzgeschlossen würden. Besonders bevorzugt ist die Fi¬ xierfläche mit einer Reststruktur des Dambars bzw. Dambar- Reststruktur verbunden, welche elektrisch nicht direkt mit dem ersten oder zweiten Leadframe verbunden ist, sondern von dem ersten Gehäuse aus Kunststoff gehalten wird.
Unter einem Dambar wird bevorzugt ein Bauteil bzw. Bauele¬ ment verstanden, dass im Zuge der Herstellung des Elektronikbauteils, insbesondere vor der Ausbildung des ersten Ge¬ häuses, alle Beine bzw. Stränge zumindest des ersten Lead¬ frames verbindet und einen Rahmen aufweist, welcher zur Ab¬ dichtung während des Spritzgussvorgangs, insbesondere ein
Transfermoldprozess , dient, bei welchem das erste Gehäuse ausgebildet wird. Dieser Rahmen des Dambars bzw. der Dambar selbst wird besonders bevorzugt als Dichtungsring in das Spritzgussgehäuse/ Spritzgusswerkzeug zumindest teilweise eingelegt oder zumindest teilweise umgriffen. Normalerweise wird im weiteren Fertigungsprozess gemäß dem Stand der Tech¬ nik der Dambar vollständig entfernt, so dass das fertige Elektronikbauteil keine Reststrukturen des Dambars mehr auf¬ weist, sondern nur noch des ersten und/oder zweiten Leadfra- mes .
Es ist bevorzugt, dass wenigstens eine Dambar-Reststruktur mit dem ersten und/oder zweiten Leadframe bzw. dem ersten und/oder zweiten Schaltungsträger direkt verbunden ist und bleibt. Insbesondere ist zusätzlich oder alternativ zumindest eine Dambar-Reststruktur mit keinem der Schaltungsträger bzw. Leadframes verbunden, sondern nur mit dem Fixier- Abschirmelement und einem oder mehreren Gehäusen verbunden, optional noch mit einer Schutzhülle.
Das Elektronikbauteil weist bevorzugt ein Beschleunigungs¬ sensorelement, insbesondere 1-achsig, für relativ geringe Beschleunigungen, bis 5g, als Fahrwerksbeschleunigungssen- sorelement oder Fahrdynamikregelungsbeschleunigungssensor- element, auf
und/oder ein Beschleunigungssensorelement, insbesondere 1- achsig, für relativ große Beschleunigungen, mindestens bis 100g, als Airbagbeschleunigungssensorelement .
Die Verbindung zwischen Fixier -/Abschirmelement bzw. Fixier¬ blech und wenigstens einer Reststruktur des Dambars bzw. Dambar-Reststruktur erfolgt vorzugsweise mittels schweißen.
Bevorzugt ist der erste Leadframe, mit dem ersten Gehäuse und dem Fixierblech in einem wannenförmigen, vorgefertigten Gehäuse angeordnet, dass mit einer Vergussmasse aufgefüllt ist, wodurch diese Vergussmasse und das wannenförmige Gehäu¬ se gemeinsam das zweite Gehäuse bilden, welches dann in die¬ sem Ausführungsbeispiel nicht durch Spritzgießen bzw.
Overmolden erzeugt wird, siehe hierzu Fig. 4. Das wannenför- mige Premoldgehäuse weist insbesondere einen integrierten Stecker auf, welcher dessen Kontaktanschlüsse bzw. Pins durch den zweiten Leadframe gebildet werden, der mit dem ersten Leadframe verbunden wird. Außerdem umfasst das wan- nenförmige, vorgefertigte Gehäuse zweckmäßigerweise einen Steckerkragen, in welchem die Kontaktanschlüsse bzw. Pins aus dem zweiten Gehäuse herausragen.
Es ist bevorzugt, dass das Fixier-/Abschirmelement bzw. das Fixierblech Seitenschürzen aufweist, diese dienen zur Abschirmung vor elektromagnetischer Strahlung von der Seite und ggfs. zur Wärmeableitung beim Overmolden bzw. beim
Umspritzungsvorgang des zweiten Gehäuses.
Das Fixier-/Abschirmelement bzw. das Fixierblech weist be¬ vorzugt mechanische Versteifungsmittel, wie beispielsweise Versteifungsrippen oder Stege zur Versteifung auf. Diese Ausbildung ist besonders bevorzugt für die Anordnung mit mehreren Elektronikbauteilen, die durch ein gemeinsames Fi- xier-/Abschirmelement bzw. Fixierblech für den Herstellungs¬ prozess verbunden sind.
Zweckmäßigerweise umfasst das Fixier-/Abschirmelement bzw. das Fixierblech eine oder mehrere Laschen. Diese dienen insbesondere dem Transport im Herstellungsprozess und/oder der Wärmeableitung beim Overmolden und ggfs. der Wärmeableitung im Betrieb des fertigen Elektronikbauteils und sind entspre¬ chend ausgebildet.
Das Elektronikbauteil umfasst alternativ vorzugsweise oder zusätzlich bevorzugt wenigstens ein Aktorelement, beispiels¬ weise ein Piezoschwinger oder ein Ultraschallgeber, als Elektronikelement .
Es ist bevorzugt, dass das Fixier-/Abschirmelement bzw. die Fixierfläche als Teil des zweiten Leadframes ausgebildet ist .
Das Fixier-/Abschirmelement bzw. die Fixierfläche weist zweckmäßigerweise eines oder mehrere der folgenden Merkmale auf :
- perforierte Fläche mit schlitzförmigen, ovalen oder runden Durchbrüchen zur Verbesserung des Moldflusses und zur feste-
ren Verankerung im Mold. Auch nichtperforierte, bzw. durchgängige Flächen sowie partielle Durchbrüche sind möglich.
- plane oder geformte Fläche. Ausformung so, dass die Sei¬ tenflächen wenigstens an einer Seite mit abgeschirmt sind oder über den Einzel-ICs tiefgezogene Taschen gestülpt wer¬ den. Fixierfläche liegt über mindestens einem Glied des Moldkörpers, deckt/schirmt dabei insbesondere zumindest den ASIC und das wenigstens eine Sensorelement ab. Die geformte Fläche der Fixierfläche ist besonders bevorzugt wannenförmig ausgebildet .
- Beschichtung mit magnetischem u/o elektrisch leitfähigem Material zur Verbesserung des EMV- u/o. ESD-Verhaltens des ICs, beispielsweise Beschichtung mit Nickel.
- An mindestens einer Stelle mit dem Leadframe des IC- Körpers verbunden. Als Verbindungstechnik sind Löten, Kleben, Sintern, Krimpen und Schweißen geeignet.
- Freigestellte Teilflächen dienen zur Fixierung und Positionierung der Fläche während des Moldvorganges, sodass Posi¬ tionier- oder GreifWerkzeuge während des Moldvorganges nicht den IC-Körper bzw. das erste Gehäuse berühren.
- Fixierfläche kann mit Anschraublaschen versehen werden. Elektr. isoliert oder kontaktgebend
- Fixierfläche ist Teil der Steckerpins bzw. der zweiten Leadframes, der die Steckerpins des Elektronikbauteils auf¬ weist.
- Fixierfläche ist im Steckerkörper-Vorspritzling vormontiert. IC-Körper wird mit diesem Vorspritzling kontaktiert und anschließend gemoldet.
- Der erste Leadframe ist so montiert, dass die auf dem Leadframe montierten elektronischen Bauelemente, wie bei¬ spielsweise ein IC, Sensorelemente, körperlich zwischen dem
ersten Leadframe, insbesondere dessen Bestückfläche, und der Fixierfläche zu liegen kommen. Dies dient zur Verbesserung des EMV-Verhaltens .
-Fixierfläche kann aus Metall oder Kunststoff bestehen, wo¬ bei der Kunststoff ggfs. elektrische leitfähig beschichtet ist .
- Fixierfläche dient zur mechanischen Versteifung des Mold- Körpers
- Fixierfläche kann plan oder innerhalb der Fixierfläche ge¬ bogen sein. Insbesondere sind dabei die Fixierfläche und der erste Leadframe gleichförmig bzw. zueinander passend gebo¬ gen .
- Fixierfläche dient als Befestigungsfläche für weitere Zu- satzkomponenten, wie beispielsweise Magnete.
Vorzugsweise wird das erste Gehäuse vor dem Molden mit Plas¬ ma behandelt zur Entfernung von Kontaminationen und zur Verbesserung der Haftung des Overmoldmaterials auf dem IC- Körper/ ersten Gehäuse
Der erste Leadframe wird vorzugsweise im Bereich der An¬ schlusspins in einem frei wählbaren Winkel relativ zum ersten Gehäuse und dessen Ausrichtung gebogen und so
gemoldet/overmolded .
Der Moldprozess, insbesondere des Overmoldens, ist bevorzugt als Inj ektionmold, Transfermold, RIM, Hotmelt,
Kompressionsmold oder Vergießprozess ausgeführt.
Das Fixier-/Abschirmelement bzw. die Fixierfläche wird be¬ vorzugt im Spritzgusswerkzeug über mindestens einem bewegli-
chen Positionierstift bzw. Niederhalter positioniert. Wäh¬ rend des Moldvorganges werden diese Niederhalter zurückgezo¬ gen und die freiwerdenden Hohlräume mit Moldmaterial nachge¬ füllt.
Das Fixier-/Abschirmelement bzw. Abschirmblech/Fixierfläche enthält vorzugsweise Löcher und/oder Ausbrüche und/oder Schlitze zum Transport, zur Justage und zur Fixierung. Dies ist für das Overmold-Equipment bzw. die Ausrichtung und/oder Befestigung und/oder Positionierung im Spritzgusswerkzeugs vorteilhaft .
Das Fixier-/Abschirmelement bzw. das Abschirm¬ blech/Fixierfläche wird bevorzugt mit Seitenschürzen zum besseren EMV-Schutz und als zusätzliche Wärmeableitung ( Moldfluss-Leitblech) ausgeführt.
Das Fixier-/Abschirmelement bzw. das Abschirm¬ blech/Fixierfläche kann zweckmäßigerweise auch zur Befesti¬ gung mehrerer Sensoren bzw. einem gemeinsamen Netz/ Bündel/ Modul/ Cluster von Elektronikbauteilen dienen, die ein gemeinsames Fixier-/Abschirmelement aufweisen. Dadurch können die Sensoren sehr genau zueinander positioniert werden.
Durch spezielle Versteifungsrippen oder Ausformungen des Fi- xier-/Abschirmelement bzw. der Fixierfläche kann vorzugswei¬ se eine erhöhte Steifigkeit erzielt und eine Wölbung des Netzes/ Bündels/ Moduls/ Clusters von Elektronikbauteilen infolge des Overmold-Prozesses verhindert werden.
Das Fixier-/Abschirmelement bzw. Abschirmblech/ die Fixier¬ fläche enthält bevorzugt als Befestigungsklammer wirkende Ausformungen. Hierdurch wird das erste Gehäuse bzw. der IC so fixiert, dass er während der nachfolgenden Prozessschrit¬ te auf dem Fixierblech bzw. der Fixierfläche liegen bleibt. Zusätzlich dient die Klammer als Wärmesenke/Wärmeleitblech während des Overmoldvorganges und im Betrieb.
Auf dem Fixier-/Abschirmelement bzw. im Abschirmblech sind vorzugsweise zusätzliche Kunststoff Clips aufgebracht, die zur Fixierung des ersten Gehäuses bzw. ICs dienen. Zusätzlich dienen die Clips als Wärmeschutz während des Overmold- Prozesses. Diese Clips können auf dem Fixierblech gemoldet, geklebt oder mechanisch befestigt ( z.B. genietet) werden.
Bevorzugt können neben oder alternativ zu den Sensorelementen für die Drehrate und die Beschleunigung auch andere Sensorelemente, wenigstens ein anderes Sensorelement, für phy¬ sikalische Messgrössen, wie z.B. Druck, Magnetfelder, Temperatur, Schall, Körperschall im IC bzw. ersten Gehäuse zum Einsatz kommen.
Die Entkopplungshülle bzw. Schutzhülle ist zweckmäßigerweise teil- oder vollflächig ausgebildet. Diese Hülle dient insbe¬ sondere zur Stressentkopplung des ersten Gehäuses und ist entsprechend ausgebildet, wobei dieser Stress bei einem Tem¬ peraturwechsel zwischen dem ersten Gehäuse und dem Overmold- Material entsteht. Zusätzlich dient es als Wärmeschild wäh¬ rend des Overmold-Prozeses , indem es eine direkte Berührung des ersten Gehäuses mit dem Overmoldmaterial verhindert. Das Umhüllungsmaterial besteht besonders bevorzugt aus einem
weichelastischen Material, z.B. Silikon- oder PU-Material, insbesondere Silikongel.
Zusätzlich betrifft die Erfindung bevorzugt eine Anordnung, bei welcher ein gemeinsames Fixier-/Abschirmelement bzw. ei¬ ne gemeinsame Fixierfläche mehrere Elektronikbauteile ver¬ bindet. Dabei weist die Fixierfläche insbesondere Halteele¬ mente, wie beispielsweise Löcher/Indexlöcher oder Schlitze auf, mit denen die gesamte Anordnung im Zuge der Produktion bewegt bzw. transportiert werden kann, insbesondere auf ei¬ nem gemeinsamen Transportband. Die Fixierfläche stellt dabei besonders bevorzugt definierte Relativpositionen zwischen den Elektronikbauteilen der Anordnung sicher und/oder dient zur Justage. Bezüglich der beispielhaften Ausbildung solch einer Anordnung siehe Fig. 6.
Die Erfindung betrifft außerdem die Verwendung des Elektronikbauteils in Kraftfahrzeugen.
Weitere bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen und den nachfolgenden Beschreibungen von Ausführungsbeispielen an Hand von Figuren.
Es zeigen in schematischer, beispielhafter Darstellung
Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel des Elektronikbauteils oh¬ ne zweite Umspritzung/Overmold aus der Seitenan¬ sicht und Draufsicht; die Dambar-Reststrukturen, die stehen bleiben und in dem Elektronikbauteil weiter genutzt werden, beispielsweise zur Befesti¬ gung der Fixierfläche, sind grau gekennzeichnet,
Fig. 2 ein beispielhaftes Elektronikbauteil mit zweitem Gehäuse aus Overmold aus der Seitenansicht und Draufsicht, wobei in der Draufsicht Laschen der Fixierfläche zur Befestigung dargestellt sind, die mit den Dambar-Reststrukturen verbunden sind. Diese Laschen sind in der Draufsicht ganz links und eine oben und eine unten im Bereich des ersten Gehäuses abgebildet,
Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel, bei dem das erste Gehäuse mit einer Entkopplungshülle bzw. Schutzhülle umge¬ ben ist, die dann von dem zweiten Gehäuse in dessen Overmold eingebettet ist,
Fig. 4 eine beispielhafte Ausführung, bei welcher anstatt eines Overmoldgehäuses als zweites Gehäuse, ein Premoldgehäuse genutzt wird, in welches die Anord¬ nung aus erstem Leadframe, erstem Gehäuse mit zu¬ sätzlicher Schutzhülle, beispielweise aus Silikon¬ gel, und Fixierfläche hinein angeordnet wird und mit Vergussmasse vergossen wird. Der zweite Lead¬ frame bzw. Connector- Leadframe ist in das
Premoldgehäuse integriert,
Fig. 5 ein Elektronikbauteil beispielhaft als Drucksensor ausgebildet, sowie
Fig. 6 eine Anordnung aus mehreren Drucksensoren gemäß
Fig. 5, die mittels einer gemeinsamen Fixierfläche verbunden und zueinander positioniert sind und ein Cluster bzw. Array bilden.
Das Ausführungsbeispiel des Elektronikbauteils aus Fig. 1 umfasst einen ersten Leadframe 1 auf welchem ein Sensorele¬ ment 7 und eine Signalverarbeitungsschaltung/ ASIC 8, auf einer nicht näher dargestellten Bestückungsinsel angeordnet sind und in erstes Gehäuse 3 aus Duroplast eingebettet sind. Das Elektronikbauteil umfasst einen Dambar 13 des ersten Leadframes 1 bzw. diesem zugeordnet. Die grau gekennzeichne¬ ten Flächen werden nach Entfernung der anderen Dambarteile als Dambar-Reststrukturen 6 stehen bzw. übrig bleiben. Auf den Dambar-Reststrukturen 6 sind Verbindungsstellen 16, als kleine Quadrate gekennzeichnet, an denen die Dambar- Reststrukturen mittels Verbindungsstegen mit einem Fixier- /Abschirmelement 5 bzw. einem Fixierblech verbunden sind. Das Elektronikbauteil weist außerdem ein zusätzliches drit¬ tes Gehäuse 4 aus Duroplast auf, welches ebenfalls mit dem ersten Leadframe 1 verbunden ist, und in welches Zusatz¬ schaltungselemente bzw. Schutzschaltungselemente 14 inte¬ griert sind. Die Enden 15 des ersten Leadframes 1 sind als Kontaktanschlüsse bzw. Pins des Elektronikbauteils ausgebil¬ det .
Ausgehend von Fig. 1 ist in Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel des Elektronikbauteils dargestellt, welches ein zweites Ge¬ häuse 10 als Gesamtgehäuse aus Overmold aufweist, in welches der erste Leadframe 1 bis auf dessen Enden als Kontaktan-
Schlüsse, das erste und zweite Gehäuse 3, 4 sowie das Fi- xier-/Abschirmelement 5 eingebettet sind. Die Dambar- Reststrukturen sind ebenfalls in zweites Gehäuse 10 einge¬ bettet. An Fixier-/Abschirmelement 5 ist an der Innenseite des Elektronikbauteils ein Magnet bzw. Permanentmagnet 17 beispielhaft angeordnet.
Anhand der Fig. 3 ist ein Ausführungsbeispiel des Elektro¬ nikbauteils veranschaulicht, bei welchem erstes Gehäuse 3 von einer Entkopplungshülle 11 bzw. Schutzhülle aus Globe Top bzw. einem Silikongel umgeben ist. Entkopplungshülle 11 und Fixier-/Abschirmelement 5 sind von zweitem Gehäuse 10 aus Overmold gemeinsam umgeben. Erster Leadframe 1 ist mit einem zweiten Leadframe 2 an einer Verbindungsstelle 18 ver¬ bunden, beispielgemäß durch Schweißen. Zweiter Leadframe 2 ragt teilweise aus zweitem Gehäuse 10 heraus, welches einen Steckerkragen 21 ausbildet, in welchem Kontaktanschlüsse bzw. Anschlusspins durch den zweiten Leadframe gebildet wer¬ den .
Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel eins Elektronikbau¬ teils, bei welchem das zweite Gehäuse 10 durch einen vorge¬ fertigten wannenförmigen Körper 19, beispielhaft aus
Premold, sowie Vergussmaterial 20 gebildet wird. Erster Leadframe 1, mit dem ersten Gehäuse 3, das beispielgemäß in eine Entkopplungshülle 11 eingebettet ist, und dem Fixier¬ blech 5 sind in wannenförmigen, vorgefertigten Gehäuse 19 angeordnet, dass mit Vergussmasse 20 aufgefüllt ist. Das wannenförmige Premoldgehäuse 19 weist einen integrierten Stecker bzw. Steckerkragen 21 auf, dessen Kontaktanschlüsse bzw. Pins durch den zweiten Leadframe 2 gebildet werden, der
mit dem ersten Leadframe 1 im Verbindungsbereich 18 verbunden ist.
Fig. 5 zeig ein beispielhaftes Elektronikbauteil mit erstem Leadframe 1, auf welchem ein Drucksensorelement 7 und eine elektronische Signalverarbeitungsschaltung 8, gemeinsam eingebettet in erstes Gehäuse 3, sowie Zusatzbeschaltungsele- mente 14, eingebettet in drittes Gehäuse 4, angeordnet sind. Das Elektronikbauteil weist Dambar-Reststruktur 6 auf, mit¬ tels welcher unter anderem Fixier-/Abschirmelement 5 befes¬ tigt ist. Außerdem ist ein zweiter Leadframe 2 zur Kontak- tierung nach außen bzw. zur Kontaktierung weiterer Elektronikbauteile, mit dem ersten Leadframe verbunden. Das Elekt¬ ronikbauteil weist eine Membrame 24 auf, welche in einem Ka¬ nal angeordnet ist, der zu Drucksensorelement 7 führt. Das Elektronikbauteil umfasst ein gemeinsames Overmoldgehäuse, als zweites Gehäuse 10.
Anhand der Fig. 6 ist eine beispielhafte Anordnung bzw. ein Cluster aus mehreren Elektronikbauteilen, beispielgemäß wie in Fig. 5 dargestellt, veranschaulicht. Die Elektronikbau¬ teile weisen ein gemeinsames Fixier-/Abschirmelement 5 auf, welches Positionierhilfen 12a und 12b umfasst, zur Positio¬ nierung und Fixierung in einem Spritzgusswerkzeug. Erste Leadframes 1 sind mit dem zweiten Leadframe 2 an Verbin¬ dungsstellen 18 verbunden. Die beiden Elektronikbauteile umfassen jeweils ein erstes und zweites Gehäuse 3, 4 aus Du¬ roplast, Dambar-Reststrukturen 6, an welchen das Fixier- /Abschirmelement 5 befestigt ist sowie ein gemeinsames zwei¬ tes Gehäuse 10. Zweites, gemeinsames Gehäuse 10 aus Overmold umfasst Steckerkragen 21, in welchem die Kontaktanschlüsse
des zweiten Leadframes 2 münden, die durch eine Montagehilfe 23 abgestützt sind.