WO2008155154A1 - Elektrisches bauteil - Google Patents

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WO2008155154A1
WO2008155154A1 PCT/EP2008/054857 EP2008054857W WO2008155154A1 WO 2008155154 A1 WO2008155154 A1 WO 2008155154A1 EP 2008054857 W EP2008054857 W EP 2008054857W WO 2008155154 A1 WO2008155154 A1 WO 2008155154A1
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contacting
potting compound
electrical component
conductor track
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Gerhard Wetzel
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Robert Bosch Gmbh
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    • H05K2203/1316—Moulded encapsulation of mounted components

Definitions

  • Electrical and electronic components may be exposed to aggressive, low-viscosity liquid media at their respective locations.
  • These electrical and electronic components are, for example, speed sensors in automatic transmissions which are filled with transmission fluid (ATF). Due to the very low viscosity of such fluids, these tend to creep, which means that they also affect components such as the speed sensors mentioned above. Due to this circumstance, a tight packaging of these electrical and electronic components is required.
  • ATF transmission fluid
  • the penetration of aggressive, low-viscosity liquid media can be favored by flux residues that have accumulated during the production of cohesive compounds in the contact area, such as soldering, and thus may also be present in the sealing area. Flux residues prevent a perfect, tight connection between the sealant and the respective trace.
  • the present invention is based on the object of electrical components, which are exposed to aggressive, low-viscosity media to achieve greater security against the ingress of liquids, without increasing the size of the electrical component.
  • the object is achieved by an extended sealing of a conductor track or a punched grid, which is an integral part of the electrical component.
  • a conductor track or this lead frame which is equipped on one side with electrical or electronic components, and is electrically contacted on the opposite side of the plan, is a cohesive connection point, which is formed for example as a solder joint, at a maximum possible distance to the sealing point .
  • the sealing point which usually represents the exit point of the corresponding voltage or current-carrying strip conductors to the environment from the electronic component, represents the primary contamination area. Due to the maximum possible distance of the electrical contacting point, its probability of contamination at the outlet point is made from the casting compound , d. H. from the electrical component, significantly reduced.
  • electrical components which are located on one side of a circuit carrier are encapsulated with a sealing compound or potting compound, preferably produced as an epoxy resin.
  • the encapsulated electrical or electronic component is thus embedded in the potting compound, which represents the housing.
  • the contacting area of the circuit carrier is laid in such a way that a sealing distance, ie the distance between the contacting point and the exit point of the conductor track, is maximized from the dislocation mass.
  • a sealing distance ie the distance between the contacting point and the exit point of the conductor track.
  • a second preferred embodiment of the proposed solution according to the invention is a Extension of the sealing distance achieved in that the conductor (punched grid) is provided with one or more meander-shaped loops, to extend in this way the embedding length of the conductor within the potting compound.
  • the contacting region is maintained and maximizing the embedding length of the conductor track (stamped grid) in the casting compound is achieved in that the exit region of the conductor track or of the stamped grid from the casting compound at a maximum distance to the contacting point is placed.
  • FIG. 1 shows the contacting of a circuit carrier of an electrical component according to the prior art
  • Figure 2 shows a first embodiment of the present invention proposed contacting a molded circuit substrate
  • Figure 3 shows another embodiment of the present invention proposed contacting a recorded in a potting compound circuit substrate and
  • Figure 4 shows a further advantageous embodiment of the sealing of a contacting region of a circuit substrate
  • Figure 5 is a perspective view of a embedded in potting compound circuit substrate.
  • an electrical component 10 comprises a circuit carrier 12.
  • the circuit carrier 12 is surrounded by a potting compound 32, which represents the housing of the circuit substrate 12.
  • the circuit carrier 12 comprises an upper side 20 and a lower side 22.
  • electrical component 10 is a contacting region 26 of the horizontally embedded circuit substrate 12 at the bottom 22.
  • a conductor 30 is electrically connected to the circuit substrate 12.
  • Ii The length in which the conductor track 30 through the potting compound 32 of the electrical component 10 extends within the housing 14 is indicated by Ii, the length of the electrical component 10 is denoted by L.
  • FIG. 2 shows a first embodiment of the solution proposed according to the invention for sealing an electrical contacting of a circuit carrier of an electrical component.
  • FIG. 2 shows that the electrical component 10 formed in the length L, which may be, for example, a speed sensor installed in a vehicle transmission and subject to wetting by transmission oil, has an embedding length 52 of the conductor 30 in addition to Sealing length Ii is extended by an extended sealing distance x.
  • the embedding length 52 of the conductor track 30 in the potting compound 32 which is preferably an epoxy sealant, extends from the contact region 26 to the exit point 28 of the conductor track 30 made of the potting compound 32 Punched grid represent current or voltage-carrying components.
  • At least one electrical or electronic component 24 is located on the upper side 20 of the circuit carrier 12, for example a semiconductor sensor. While on the upper side 20 of the circuit substrate 12 at least one electrical component 24 is arranged, the contacting region 26 is located on the underside 22 of the encapsulated in a substantially horizontal Vergussposition 42 circuit substrate 12 within the potting compound 32, which is the housing.
  • the potting position 42 in which the circuit carrier 12 is embedded in the potting compound 32, has a substantially horizontal orientation.
  • the longitudinal extension 48 of the circuit substrate 12 extends in the embodiment of Figure 2, the conductor 30 (punched grid).
  • FIG. 2 shows that, in contrast to the illustration according to FIG. 1, the contacting region 26 is laid from a first contacting end 44 of the circuit carrier 12 to its second contacting end 46. Due to the laying of the contacting region 26 on the underside 22 of the circuit substrate 12, an extension of the sealing length Ii by the path x, so that the embedding length 52, d. H. the path length of the conductor track 30 from the contacting region 26 to the outlet region 28 from the housing 14 is at least doubled in comparison to the illustration according to FIG.
  • the contacting region 26 is essentially formed by a hole filled with solder in the circuit carrier 12, wherein a free end of the conductor track 30 or the stamped grid to be contacted protrudes into the opening.
  • the outlet region 28 is located in the embodiment of Figure 2, the outlet region 28 at the same point of the potting compound 32nd
  • FIG. 3 shows a further embodiment of the proposed invention sealing of an electrical component.
  • the illustration according to FIG. 3 shows that according to this embodiment of the solution proposed according to the invention, the embedding length 52 of the conductor track 30 in the potting compound 32, which is preferably designed as an epoxy sealant, is extended by at least one meander 40.
  • the extension of the embedding length 52 achieved by the embodiment according to FIG. 3 corresponds to FIG essentially the extension x of the sealing section reached in the embodiment according to FIG. 2 by the laying of the contacting region 26.
  • the exit region 28 of the conductor track 30 or of the stamped grid 30 from the potting compound 32 of the electrical component 10 is identical.
  • the improvement of the seal between the possibly contaminated by flux conductor 30 against the potting compound 32 is achieved by the at least one formed in the conductor 30 and the lead frame 30 meander 40.
  • the extension of the embedding length 52 by the measures proposed according to the invention according to FIGS. 2 and 3 does not lead to an increase in the length L of the housing 14 of the electrical component 10 according to the illustrations of FIGS. 2 and 3. From the embodiment according to FIG that the circuit carrier 12 is also embedded in the potting compound 32 substantially in a horizontally oriented potting position.
  • At least one electrical or electronic component 24 is located on the upper side 20 of the circuit substrate 12, while the contacting region 26 is located on the underside 22 of the circuit substrate 12.
  • the circuit carrier 12 extends in a longitudinal extent 48 within the potting compound 32.
  • the edges 50 of the circuit carrier 12 represent the first contacting end 44 and the second contacting end 46 of the circuit carrier 12.
  • the contacting region 26 can also be be formed of the top 20, wherein according to this embodiment, the exit region 28 of the conductor 30 and the lead frame 30 on the housing wall 16 moves in a vertical upward direction.
  • FIG. 4 shows a further embodiment of the proposed invention sealing of the electrical contacting region of a circuit carrier.
  • the circuit carrier 12 is embedded in the potting compound 32 in a potting position 42 characterized essentially by a horizontal orientation. At least one electrical or electronic component 24 is located on the upper side 20 of the circuit carrier 12, which is electrically contacted via the contacting region 26 of a conductor track 30 or of a stamped grid 30.
  • the circuit carrier 12 has the first contacting end 44 and the second contacting end 46, respectively.
  • the exit region 28 lies in the illustration according to FIG.
  • the contacting region 26 is located on the first contacting end 44 of the circuit carrier 12 and extends parallel to the longitudinal extent 48 of the circuit carrier 12 to the outlet region 28 on the side of the molding compound 32.
  • the assembly of the top 20 of the circuit substrate 12 with electrical and electronic components 24 is identical.
  • the contacting region 26 of the conductor track 30 or of the stamped grid 30 is located on the second contacting end 46.
  • the embedding length 52 is extended by the extension x of the sealing line length II, wherein, however, the conductor track 30 or the stamped grid 30 is electrically connected to the first contacting end 44 on the underside 22 of the circuit carrier 12.
  • the exit point 28 is laid on the housing wall 16 facing away from the first contacting end 44, the orientation of the circuit carrier 12 being maintained compared to the embodiment according to FIG.
  • the contacting region 26 is placed between the circuit carrier 12 and the printed conductor 30 or the stamped grid 30 such that the ensuing embedding length 52 of the printed conductor 30 or of the stamped grid 30 between the contacting region 26 and the exit region 28 is maximized.
  • the contacting area 26 may be located at the bottom side 22 of either side of a first contacting end 44 or at a second contacting end 46, if the top side 20 of the circuit substrate 12 is equipped with at least one electrical or electronic component 24.
  • the position of the contacting region 26 is in each case selected so that the path length in which the conductor track 30 or the stamped grid 30 extends through the potting compound 32, is maximized, be it by an extension x, be it for example by at least one formed in the lead frame 30 and in the conductor 30 meander 40th
  • the embedding length 52 of the conductor track 30 or of the housing 30 in the potting compound 32 is chosen such that the distance between the contacting region follows 26 and the exit area 28 is maximized.
  • the solution proposed according to the invention prevents creeping of low-viscosity liquid media, such as transmission fluid (ATF), along the top and bottom of the conductor 30 or the lead frame 30 to the electrical contacting region 26 and if not completely prevented, but seen over the life considerably more difficult. It is favorable if the conductor track 30 or the stamped grid 30 is cleaned of flux residues which promote creeping, for example, of transmission oil along the conductor track 30 or the stamped grid 30.
  • FIG. 5 shows a perspective view of a circuit carrier embedded in potting compound.
  • FIG. 5 shows a molded part.
  • the printed circuit board 30 is held in the cavity of a tool, preferably one, at the ends of the conductor track 30 or punched grid 30 projecting from the side surfaces of the potting compound 32 in FIG.
  • the printed conductors 30 or the stamped grid 30 have the task of securing the circuit carrier by fixing to the contacting regions 26 in the cavity of FIG To hold injection mold. After closing the cavity, the circuit carrier 12 is encapsulated with the sealing compound or potting compound 32, so that the circuit carrier 12 is encapsulated with electronic components 24 accommodated on its top side 20 and / or on its underside 22.
  • the printed conductors 20 which are in contact with the circuit carrier 12 at the contacting regions 26, in addition to the current or voltage supply, assume the function of holding the circuit carrier 22 in the cavity of the injection molding tool.
  • the contacting regions 26 are preferably designed as solder connections in openings in the material of the circuit carrier 12, into which the free ends of the conductor track 30 or of the stamped grid 30 protrude, before the openings enclosing the free ends of the conductor track or of the stamped grid 30 are soldered.

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein elektrisches Bauteil (10). Dieses umfasst einen Schaltungsträger (12), an dem mindestens ein elektrisches Bauelement (24) aufgebracht ist. Der Schaltungsträger (12) ist mit einer Vergussmasse (32) umgossen. Eine Einbettungslänge (52) einer Leiterbahn (30) in die Vergussmasse (32) zwischen dem Kontaktierungsbereich (26) am Schaltungsträger (12) und dem Austrittsbereich (28) ist maximiert.

Description

Beschreibung
Titel
Elektrisches Bauteil
Stand der Technik
Elektrische und elektronische Bauelemente können an ihrem jeweiligen Anbauorten aggressiven, niederviskosen flüssigen Medien ausgesetzt sein. Bei diesen elektrischen und elektronischen Bauelementen handelt es sich zum Beispiel um Drehzahlsensoren in automatischen Getrieben, die mit Getriebeöl (Automatic Transmission Fluid (ATF)) befüllt sind. Aufgrund der sehr niedrigen Viskosität solcher Fluide neigen diese zum Kriechen, was bedeutet, dass diese auch in Bauteile wie die genannten Drehzahlsenso- ren beeinflussen. Aufgrund dieses Umstandes ist eine dichte Verpackung dieser elektrischen und elektronischen Bauelemente erforderlich.
Bei heute eingesetzten elektrischen Bauelementen, wie zum Beispiel bei Hall-Elementen, versucht man, die Dichtheit dadurch zu erreichen, dass diese Bauelemente mit einer Dichtmasse umspritzt werden. Bei dieser Dichtmasse handelt es sich zum Beispiel um ein Epoxidharz oder dergleichen, damit in die elektrischen bzw. elektronischen Bauelemente aufgrund der Kapselung in der Vergussmasse keine Flüssigkeiten eindringen können. Der kritische Bereich ist dabei durch die Stelle gegeben, an der ström- oder spannungsführende Leiterbahnen bzw. Stanzgitter aus der Vergussmasse, so zum Beispiel aus dem Epoxidharz, hinausragen. Bisherige Erfahrungen haben gezeigt, dass trotz des Vergusses immer wieder das Problem auftritt, dass unter Extrembelastungen Flüssigkeiten dennoch in die abgedichteten elektrischen Bauelemente eintreten und die elektrischen Bauelemente zum Beispiel durch Korrosion beschädigen können. Das Eindringen aggressiver, niederviskoser flüssiger Medien, wie zum Beispiel des erwähnten Getriebeöls, kann zum Beispiel durch Flussmittelreste begünstigt werden, die sich während des Hersteilens stoffschlüssiger Verbindungen im Kontaktierungsbereich, so zum Beispiel beim Löten, angelagert haben und damit auch im Dichtbereich vorliegen können. Flussmittelreste verhindern eine einwandfreie, dichte Verbindung zwischen der Dichtmasse und der jeweiligen Leiterbahn.
Es ist bekannt, eine längere Dichtlänge vorzusehen, die eine Verbesserung der Abdichtung bewirkt. Bei der verlängerten Dichtlänge wird dem entlang der Leiterbahnen eindringenden aggressiven, niedervisko- sen Medium eine verlängerte Kriechstrecke aufgeprägt, bis dieses zur elektrischen Kontaktierungsstelle vorgedrungen ist. Nachteil hierbei ist jedoch, dass diese verlängerte Dichtlänge in der Regel auch eine größere Baulänge des gesamten elektrischen Bauelementes nach sich zieht, was aus Einbau- und Kostengründen wiederum unerwünscht ist.
Offenbarung der Erfindung
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, an elektrischen Bauelementen, welche aggressiven, niederviskosen Medien ausgesetzt sind, eine höhere Sicherheit gegen das Eindringen von Flüssigkeiten zu erreichen, ohne die Baugröße des elektrischen Bauelementes zu vergrößern.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine verlängerte Abdichtung einer Leiterbahn oder eines Stanzgitters gelöst, welches integraler Bestandteil des elektrischen Bauelementes ist. Bei dieser Leiterbahn oder diesem Stanzgitter, welches auf einer Seite mit elektrischen oder elektronischen Komponenten bestückt ist, und auf der gegenüberliegenden Planseite elektrisch kontaktiert wird, liegt eine stoff- schlüssige Verbindungsstelle, die zum Beispiel als Lötstelle ausgebildet ist, in einer maximal möglichen Entfernung zur Dichtstelle. Die Dichtstelle, welche in der Regel die Austrittsstelle der entsprechenden spannungs- oder stromführenden Leiterbahnen an die Umgebung aus dem elektronischen Bauelement darstellt, stellt den primären Verschmutzungsbereich dar. Aufgrund der maximal möglichen Entfernung der elektrischen Kontaktierungsstelle wird deren Verschmutzungswahrscheinlichkeit an der Austritts- stelle aus der Vergussmasse, d. h. aus dem elektrischen Bauelement, entscheidend reduziert. Durch den maximal verlängerten Einbettungsweg des Stanzgitters oder einer Leiterbahn in die Dicht- oder Vergussmasse wird eine verbesserte Dichtheit erreicht. Eine maximal mögliche Dichtlänge, d. h. die Entfernung zwischen der elektrischen Kontaktierungsstelle, die zum Beispiel als Lötstelle ausgebildet sein kann, und der Dichtstelle wird erreicht, ohne dass die Gesamtbaulänge L des elektrischen Bauelementes verlängert werden muss.
Der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung folgend, werden elektrische Bauelemente, die sich auf einer Seite eines Schaltungsträgers befinden, mit einer bevorzugt als Epoxidharz gefertigten Dicht- oder Vergussmasse umspritzt. Das umgossene elektrische oder elektronische Bauelement ist somit in die Vergussmasse eingebettet, die das Gehäuse darstellt.
In einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung wird der Kontaktie- rungsbereich des Schaltungsträgers so verlegt, dass eine Dichtstrecke, d. h. der Abstand zwischen der Kontaktierungsstelle und der Austrittsstelle der Leiterbahn aus der Verugssmasse maximiert wird. In einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung wird eine Verlängerung der Dichtstrecke dadurch erreicht, dass die Leiterbahn (Stanzgitter) mit einer oder mehreren mäanderförmigen Schleifen versehen wird, um auf diese Weise die Einbettungslänge der Leiterbahn innerhalb der Vergussmasse zu verlängern. In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des der Erfindung zugrunde liegenden Gedankens wird der Kontaktierungsbereich beibehalten und eine Maxi- mierung der Einbettungslänge der Leiterbahn (Stanzgitter) in die Vergussmasse dadurch erreicht, dass der Austrittsbereich der Leiterbahn bzw. des Stanzgitters aus der Vergussmasse in maximalen Abstand zur Kontaktierungsstelle gelegt wird.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Anhand der Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend eingehender beschrieben. Es zeigt:
Figur 1 die Kontaktierung eines Schaltungsträgers eines elektrischen Bauteils gemäß dem Stand der Technik, Figur 2 eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Kontaktierung eines umgossenen Schaltungsträgers, Figur 3 eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Kontaktierung eines in einer Vergussmasse aufgenommenen Schaltungsträgers und
Figur 4 eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Abdichtung eines Kontaktierungsbereiches eines Schaltungsträgers und
Figur 5 eine perspektivische Darstellung eines in Vergussmasse eingebetteten Schaltungsträgers.
Der Darstellung gemäß Figur 1 lässt sich entnehmen, dass ein elektrisches Bauteil 10 einen Schaltungsträger 12 umfasst. Der Schaltungsträger 12 ist von einer Vergussmasse 32 umgeben, die das Gehäuse des Schaltungsträgers 12 darstellt. Der Schaltungsträger 12 umfasst eine Oberseite 20 sowie eine Unterseite 22. Auf der Oberseite 20 des Schaltungsträgers 12 befindet sich mindestens ein elektrisches oder elektronisches Bauelement 24, so zum Beispiel ein Hall-Element, so zum Beispiel für den Fall, dass es sich beim elektrischen Bauteil 10 um einen Drehzahlsensor handelt.
Bei dem aus dem Stand der Technik bekannten elektrischen Bauteil 10 befindet sich ein Kontaktierungsbereich 26 des horizontal eingebetteten Schaltungsträgers 12 an dessen Unterseite 22. Am Kontaktierungsbereich 26, bei dem es sich zum Beispiel um eine stoffschlüssige Verbindungsstelle zwischen dem Schaltungsträger 12 und einer Leiterbahn 30 oder einem Stanzgitter 30 handeln kann, ist gemäß der Darstellung in Figur 1 eine Leiterbahn 30 elektrisch mit dem Schaltungsträger 12 verbun- den. Die Länge, in welcher sich die Leiterbahn 30 durch die Vergussmasse 32 des elektrischen Bauteils 10 innerhalb des Gehäuses 14 erstreckt, ist durch Ii angedeutet, die Länge des elektrischen Bauteils 10 ist mit L bezeichnet.
Aus der Darstellung gemäß Figur 1 ergibt sich, dass die Dichtstrecke lediglich in der Dichtstreckenlän- ge Ii durch die Vergussmasse 32 verläuft. Haften an der Oberseite bzw. den Oberflächen der Leiterbahn oder des Stanzgitters 30 Flussmittelreste an, die sich während des Herstellungsprozesses des Kontaktie- rungsbereiches 26 an diesen abgelagert haben, wird eine einwandfreie, dichte Verbindung zwischen der Vergussmasse 32 und der Leiterbahn 30 verhindert, da diese ein Kriechen von Getriebeöl zum Beispiel begünstigen. Bei Einsatz des in Figur 1 dargestellten elektrischen Bauteils 10 in einer Umgebung mit aggressivem und niederviskosem flüssigen Medium, wie zum Beispiel Getriebeöl (Automatic Transmission Fluid (ATF)), kommt es zum Kriechen dieses niederviskosen flüssigen Mediums entlang der Oberfläche der Leiterbahn oder des Stanzgitters 30 in das Innere der Vergussmasse 32 zum Kontaktierungs- bereich 26.
Ausführungsformen
Der Darstellung gemäß Figur 2 ist eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung zur Abdichtung einer elektrischen Kontaktierung eines Schaltungsträgers eines elektrischen Bauteils zu entnehmen.
Figur 2 zeigt, dass das in der Länge L ausgebildete elektrische Bauteil 10, bei dem es sich zum Beispiel um einen Drehzahlsensor handeln kann, der in einem Fahrzeuggetriebe eingebaut ist und der der Benetzung durch Getriebeöl ausgesetzt ist, eine Einbettungslänge 52 der Leiterbahn 30 zusätzlich zur Dichtstreckenlänge Ii um eine verlängerte Dichtstrecke x verlängert ist. Wie in Figur 2 dargestellt, erstreckt sich die Einbettungslänge 52 der Leiterbahn 30 in der Vergussmasse 32, bei der es sich bevorzugt um eine Epoxiddichtmasse handelt, von deren Kontaktierungsbereich 26 zur Austrittsstelle 28 der Leiterbahn 30 aus der Vergussmasse 32. Die Leiterbahn 30 bzw. das Stanzgitter stellen ström- oder spannungsführende Bauteile dar. Durch die Leiterbahn 30 bzw. das Stanzgitter, welches mit dem Schaltungsträger 12 an dem mindestens einen Kontaktierungsbereich 26 kontaktiert ist, wird der Schaltungs- träger 12 im Werkzeug gehalten, während die Herstellung der Umspritzung aus Dicht- oder Vergussmasse 32 erfolgt.
Wie Figur 2 des Weiteren entnommen werden kann, befindet sich auf der Oberseite 20 des Schaltungsträgers 12 mindestens ein elektrisches oder elektronisches Bauelement 24, so zum Beispiel ein HaIl- Sensor. Während auf der Oberseite 20 des Schaltungsträgers 12 mindestens ein elektrisches Bauele- ment 24 angeordnet ist, liegt der Kontaktierungsbereich 26 an der Unterseite 22 des in einer im Wesentlichen horizontalen Vergussposition 42 umgossenen Schaltungsträgers 12 innerhalb der Vergussmasse 32, die das Gehäuse darstellt.
Die Vergussposition 42, in welcher der Schaltungsträger 12 in der Vergussmasse 32 eingebettet ist, hat eine im Wesentlichen horizontale Orientierung. Entlang der Längserstreckung 48 des Schaltungsträgers 12 verläuft in der Ausführungsform gemäß Figur 2 die Leiterbahn 30 (Stanzgitter).
Aus Figur 2 geht hervor, dass der Kontaktierungsbereich 26, im Gegensatz zur Darstellung gemäß Figur 1, von einem ersten Kontaktierungsende 44 des Schaltungsträgers 12 an dessen zweites Kontak- tierungsende 46 verlegt ist. Aufgrund der Verlegung des Kontaktierungsbereiches 26 an der Unterseite 22 des Schaltungsträgers 12, entsteht eine Verlängerung der Dichtstreckenlänge Ii um den Weg x, so dass die Einbettungslänge 52, d. h. die Weglänge der Leiterbahn 30 vom Kontaktierungsbereich 26 an den Austrittsbereich 28 aus dem Gehäuse 14 im Vergleich zur Darstellung gemäß Figur 1, zumindest verdoppelt ist. Der Kontaktierungsbereich 26 wird im Wesentlichen durch eine mit Lot verfüllte Öffnung im Schaltungsträger 12 gebildet, wobei in die Öffnung ein freies Ende der zu kontaktierenden Leiterbahn 30 bzw. des Stanzgitters hineinragt.
Aufgrund der maximierten Einbettungslänge 52 wird die Abdichtwirkung zwischen der Leiterbahn 30 bzw. dem Stanzgitter 30 und der diese ummantelnden Vergussmasse 32 beträchtlich erhöht. Die in
Figur 2 dargestellte Ausführungsform der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Abdichtung verwirklicht eine maximal mögliche Entfernung zwischen dem Austrittsbereich 28 der Leiterbahn 30 aus der Vergussmasse 32 und dem Ende der Leiterbahn 30, welches im Kontaktierungsbereich 26 an der Unterseite 22 des Schaltungsträgers 12 stoffschlüssig zum Beispiel im Wege des Lötens elektrisch leitend befestigt ist. In Gegenüberstellung zur aus dem Stand der Technik bekannten Lösung gemäß Figur 1 befindet sich in der Ausführungsform gemäß Figur 2 der Austrittsbereich 28 an gleicher Stelle der Vergussmasse 32.
Der Darstellung gemäß Figur 3 ist eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäß vorgeschlage- nen Abdichtung eines elektrischen Bauteiles zu entnehmen.
Aus der Darstellung gemäß Figur 3 geht hervor, dass gemäß dieser Ausführungsform der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung die Einbettlänge 52 der Leiterbahn 30 in die bevorzugt als Epoxid- dichtmasse ausgestaltete Vergussmasse 32 durch mindestens einen Mäander 40 verlängert ist. Die durch die Ausführungsform gemäß Figur 3 erreichte Verlängerung der Einbettungslänge 52 entspricht im Wesentlichen der in der Ausführungsform gemäß Figur 2 durch die Verlegung des Kontaktierungs- bereiches 26 erreichten Verlängerung x der Dichtstrecke. Aus einer Gegenüberstellung der Ausfuhrungsform gemäß Figur 3 mit der aus dem Stand der Technik bekannten Ausfuhrungsform gemäß Figur 1 geht hervor, dass der Kontaktierungsbereich 26 an gleicher Stelle in Bezug auf den Schaltungs- träger 12, nämlich am ersten Kontaktierungsende 44, liegt. Im Vergleich zur Darstellung gemäß Figur 1 ist auch der Austrittsbereich 28 der Leiterbahn 30 bzw. des Stanzgitters 30 aus der Vergussmasse 32 des elektrischen Bauteiles 10 identisch. Die Verbesserung der Abdichtung zwischen der eventuell durch Flussmittel kontaminierten Leiterbahn 30 gegenüber der Vergussmasse 32 wird durch den mindestens einen in der Leiterbahn 30 bzw. im Stanzgitter 30 ausgebildeten Mäander 40 erreicht. Die Verlänge- rung der Einbettungslänge 52 durch die erfindungsgemäß vorgeschlagenen Maßnahmen gemäß den Figuren 2 und 3 führen jedoch nicht zu einer Vergrößerung der Länge L des Gehäuses 14 des elektrischen Bauteiles 10 gemäß den Darstellungen der Figuren 2 und 3. Aus der Ausführungsform gemäß Figur 3 geht hervor, dass auch hier der Schaltungsträger 12 im Wesentlichen in einer horizontal orientierten Vergussposition in die Vergussmasse 32 eingebettet ist. An der Oberseite 20 des Schaltungsträ- gers 12 befindet sich mindestens ein elektrisches oder elektronisches Bauelement 24, während der Kontaktierungsbereich 26 an der Unterseite 22 des Schaltungsträgers 12 liegt. Der Schaltungsträger 12 erstreckt sich in einer Längserstreckung 48 innerhalb der Vergussmasse 32. Die Kanten 50 des Schaltungsträgers 12 stellen das erste Kontaktierungsende 44 und das zweite Kontaktierungsende 46 des Schaltungsträgers 12 dar. Im Gegensatz zur Ausführungsvariante gemäß Figur 3 kann der Kontaktie- rungsbereich 26 auch an der Oberseite 20 ausgebildet sein, wobei sich gemäß dieser Ausführungsform der Austrittsbereich 28 der Leiterbahn 30 bzw. des Stanzgitters 30 an der Gehäusewand 16 in vertikale Richtung nach oben verschiebt.
Der Darstellung gemäß Figur 4 ist eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäß vorgeschlage- nen Abdichtung des elektrischen Kontaktierungsbereiches eines Schaltungsträgers zu entnehmen.
Wie aus der Darstellung gemäß Figur 4 hervorgeht, ist auch in dieser Ausführungsform der Schaltungsträger 12 in einer im Wesentlichen durch eine horizontale Orientierung gekennzeichneten Vergussposition 42 in die Vergussmasse 32 eingebettet. An der Oberseite 20 des Schaltungsträgers 12 befindet sich mindestens ein elektrisches oder elektronisches Bauelement 24, was über den Kontaktierungsbereich 26 einer Leiterbahn 30 bzw. eines Stanzgitters 30 elektrisch kontaktiert ist. In der Ausführungsform gemäß Figur 4 weist der Schaltungsträger 12 das erste Kontaktierungsende 44 bzw. das zweite Kontaktierungsende 46 auf. Im Gegensatz zur Darstellung gemäß Figur 1 , bei dem der Kontaktierungsbereich 26 dem Austrittsbereich 28 der Leiterbahn 30 bzw. des Stanzgitters 30 aus dem Gehäu- se 14 zuweist, liegt in der Darstellung gemäß Figur 4 der Austrittsbereich 28 - auch im Unterschied zu den erfindungsgemäßen Ausfühnmgsformen gemäß den Figuren 2 und 3 - an der gegenüberliegenden Seite. In der Ausführungsform gemäß Figur 4 befindet sich der Kontaktierungsbereich 26 am ersten Kontaktierungsende 44 des Schaltungsträgers 12 und erstreckt sich parallel zur Längserstreckung 48 des Schaltungsträgers 12 zum Austrittsbereich 28 an der Seite derVergussmasse 32.
In Gegenüberstellung zur Ausfuhrungsform gemäß Figur 2 ist die Bestückung der Oberseite 20 des Schaltungsträgers 12 mit elektrischen und elektronischen Bauelementen 24 identisch. In der in Figur 2 dargestellten Ausführungsform liegt der Kontaktierungsbereich 26 der Leiterbahn 30 bzw. des Stanzgitters 30 am zweiten Kontaktierungsende 46. Dadurch ergibt sich eine verlängerte Einbettungslänge 52 der Leiterbahn 30 bzw. des Stanzgitters 30 die Dichtstreckenlänge Ii und deren Verlängerung x umfassend. Bei der Ausführungsform gemäß Figur 4 ist die Einbettungslänge 52 um die Verlängerung x der Dichtstreckenlänge Ii verlängert, wobei hier jedoch die Leiterbahn 30 bzw. das Stanzgitter 30 am ersten Kontaktierungsende 44 an der Unterseite 22 des Schaltungsträgers 12 elektrisch verbunden ist. Gemäß der in Figur 4 dargestellten Auslegung der Dichtung wird die Austrittsstelle 28 im Gegensatz zur Aus- führungsform gemäß Figur 2 an die dem ersten Kontaktierungsende 44 abgewandte Gehäusewand 16 verlegt, wobei die Orientierung des Schaltungsträgers 12 im Vergleich zur Ausführungsform gemäß Figur 2 beibehalten bleibt.
Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Maximierung des Abstandes zwischen dem Kontaktierungsbe- reich 26 der Leiterbahn 30 bzw. des Stanzgitters 30 und dessen bzw. deren Austrittsbereiches 28 aus der Vergussmasse 32 wird durch eine den Einbauverhältnissen Rechnung tragende Verlängerung x erreicht oder durch das Vorsehen mindestens eines Mäanders 40 in der Leiterbahn 30 bzw. im Stanzgitter 30. Je nach Einbauverhältnissen wird der Austrittsbereich 28 der Leiterbahn 30 bzw. des Stanzgitters 30 aus der Vergussmasse 32 beibehalten - wie in den Ausführungsformen gemäß den Figuren 2 und 3 dargestellt - oder - wie in Figur 4 dargestellt - an die andere Seite der Vergussmasse 32 verlegt. Wie aus den Ausführungsformen gemäß der Darstellung der Figuren 2, 3 und 4 hervorgeht, ist der Kontaktierungsbereich 26 zwischen dem Schaltungsträger 12 und der Leiterbahn 30 bzw. dem Stanzgitter 30 so gelegt, dass die sich einstellende Einbettungslänge 52 der Leiterbahn 30 bzw. des Stanzgitters 30 zwischen dem Kontaktierungsbereich 26 und dem Austrittsbereich 28 maximiert ist. Der Kon- taktierungsbereich 26 kann bei gleicher Bestückung der Oberseite 20 des Schaltungsträgers 12 mit mindestens einem elektrischen oder elektronischen Bauelement 24 der Kontaktierungsbereich 26 an dessen Unterseite 22 entweder an einem ersten Kontaktierungsende 44 oder an einem zweiten Kontaktierungsende 46 liegen. Die Lage des Kontaktierungsbereiches 26 wird jeweils so gewählt, dass sich die Weglänge, in der sich die Leiterbahn 30 bzw. das Stanzgitter 30 durch die Vergussmasse 32 erstreckt, maximiert ist, sei es durch eine Verlängerung x, sei es zum Beispiel durch mindestens einen im Stanzgitter 30 bzw. in der Leiterbahn 30 ausgebildeten Mäander 40.
Ausgehend von der Lage des Austrittsbereiches 28 der Leiterbahn 30 bzw. des Stanzgitters 30 in der Vergussmasse 32 wird der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung folgend, die Einbettungslänge 52 der Leiterbahn 30 bzw. des Gehäuses 30 in der Vergussmasse 32 so gewählt, dass der Abstand zwischen dem Kontaktierungsbereich 26 und dem Austrittsbereich 28 maximiert ist. Durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung wird einerseits ein Kriechen von niederviskosen flüssigen Medien, wie zum Beispiel Getriebeöl (Automatic Transmission Fluid (ATF)), entlang der Ober- und der Unterseite der Leiterbahn 30 bzw. des Stanzgitters 30 zum elektrischen Kontaktierungsbereich 26 verhindert und wenn nicht komplett unterbunden, so doch über die Lebensdauer gesehen erheblich erschwert. Günstig ist, wenn die Leiterbahn 30 bzw. das Stanzgitter 30 von Flussmittelresten gereinigt wird, die ein Kriechen zum Beispiel von Getriebeöl entlang der Leiterbahn 30 bzw. des Stanzgitters 30 begünstigen.
Der Darstellung gemäß Figur 5 ist eine perspektivische Darstellung eines in Vergussmasse eingebetteten Schaltungsträgers zu entnehmen.
Aus der in Figur 5 dargestellten perspektivischen Wiedergabe geht ein Spritzling hervor. An den Enden der in Figur 5 aus den Seitenflächen der Vergussmasse 32 hinausragenden Leiterbahn 30 bzw. Stanz- gitter 30 gehalten, wird der Schaltungsträger 12 in die Kavität eines Werkzeugs, bevorzugt eines
Spritzgusswerkzeugs, eingelegt. Die in Figur 5 dargestellten, an den Austrittsstellen 28 den Verguss- massenkorpus verlassenden Leiterbahnen 30 bzw. Stanzgitter 30 sind an den Kontaktierungsbereichen 26 mit dem jeweiligen Schaltungsträger 12 elektrisch leitend kontaktiert. Neben der Funktion, den Schaltungsträger 12 und die auf diesem aufgenommenen elektrischen oder elektronischen Bauelemente 24 mit Strom oder Spannung zu versorgen, haben die Leiterbahnen 30 bzw. hat das Stanzgitter 30 die Aufgabe, den Schaltungsträger durch die Fixierung an den Kontaktierungsbereichen 26 in der Kavität des Spritzgusswerkzeugs zu halten. Nach Schließen der Kavität erfolgt ein Umspritzen des Schaltungsträgers 12 mit der Dicht- bzw. Vergussmasse 32, so dass der Schaltungsträger 12 mit daran aufgenommenen, an dessen Oberseite 20 und/oder an dessen Unterseite 22 bestückten elektronischen Bau- elementen 24 umspritzt wird. Demnach übernehmen die an den Kontaktierungsbereichen 26 mit dem Schaltungsträger 12 kontaktierten Leiterbahnen 20 neben der Strom- bzw. Spannungsversorgung die Funktion des Haltens des Schaltungsträgers 22 in der Kavität des Spritzgusswerkzeugs. Die Kontaktie- rungsbereiche 26 werden bevorzugt als Lotverbindungen in Öffnungen im Material des Schaltungsträgers 12 ausgeführt, in die die freien Enden der Leiterbahn 30 bzw. des Stanzgitters 30 hineinragen, bevor die die freien Enden der Leiterbahn bzw. des Stanzgitters 30 umschließenden Öffnungen mit Lot verfällt werden.

Claims

Ansprüche
1. Elektrisches Bauteil (10) mit mindestens einem auf einen Schaltungsträger (12) aufgebrachten elektrischen oder elektronischen Bauelement (24), wobei der Schaltungsträger (12) mit einer Vergussmasse (32) umgössen ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einbettungslänge (52) mindestens einer Leiterbahn (30) in die Vergussmasse (32) zwischen mindestens einem Kontaktierungsbereich (26) am Schaltungsträger (12) und einem Austrittsbereich (28) maximiert ist.
2. Elektrisches Bauteil (10) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einbettungslänge (52) der mindestens einen Leiterbahn (30) in die Vergussmasse (32) eine Dichtstreckenlänge (li) und deren Verlängerung (x) umfasst.
3. Elektrisches Bauteil (10) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltungsträger (12) ein erstes Kontaktierungsende (44) und ein zweites Kontaktierungs-ende (46) aufweist.
4. Elektrisches Bauteil (10) gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktierungsbereich (26) des Schaltungsträgers (12) an demjenigen seiner Kontaktierungsenden (44, 46) liegt, das in einem maximalen Abstand (Ii + x) zum Austrittsbereich (28) der mindestens einen Leiterbahn (30) liegt.
5. Elektrisches Bauteil (10) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einbettungslänge (52) der mindestens einen Leiterbahn (30) in die Vergussmasse (32) durch mindestens einen Mäander (40) verlängert ist.
6. Elektrisches Bauteil (10) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vergussmasse (32) eine Epoxid-Dichtmasse ist.
7. Elektrisches Bauteil (10) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktierungsbereich (26) des Schaltungsträgers (12) an dessen dem Austrittsbereich (28) der mindestens einen Leiterbahn (30) aus der Vergussmasse (32) abgewandten Kontaktierungsende (44, 46) liegt.
8. Elektrisches Bauteil (10) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktierungsbe- reich (26) des Schaltungsträgers (12) auf der dem mindestens einen elektrischen oder elektronischen Bauteil (24) abgewandten Seite (25) des Schaltungsträgers (12) liegt.
9. Elektrisches Bauteil (10) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltungsträger (12) im Wesentlichen in einer horizontalen Vergussposition (42) in die Vergussmasse (32) eingebettet ist.
10. Elektrisches Bauteil (10) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dieses als Drehzahl- sensor in einem Fahrzeuggetriebe aufgenommen und einer niederviskosen Flüssigkeit, insbesondere Getriebeöl, ausgesetzt ist.
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