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Title:
ELECTRICAL SUBASSEMBLY COMPRISING A PROTECTIVE SHEATHING
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2006/000212
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an electrical subassembly (1) comprising a protective outer sheathing (3). The invention is characterized in that an inner sheathing (4) is provided between the electrical subassembly (1) and the protective outer sheathing (3) in at least a section of the subassembly (1). Said inner sheathing has a higher viscosity or elasticity than the protective outer sheathing (3).

Inventors:
BABUTZKA WILFRIED (DE)
HUBER DIETMAR (DE)
FOERG FRANZ (DE)
SCHILLINGER JAKOB (DE)
Application Number:
PCT/DE2005/001161
Publication Date:
January 05, 2006
Filing Date:
June 27, 2005
Export Citation:
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Assignee:
CONTI TEMIC MICROELECTRONIC (DE)
BABUTZKA WILFRIED (DE)
HUBER DIETMAR (DE)
FOERG FRANZ (DE)
SCHILLINGER JAKOB (DE)
International Classes:
B60C23/02; H01L23/10; (IPC1-7): H01L23/10; B60C23/02
Domestic Patent References:
WO2005002887A22005-01-13
Foreign References:
US5971046A1999-10-26
US6326680B12001-12-04
US3749601A1973-07-31
JPH02306609A1990-12-20
US5971046A1999-10-26
Other References:
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 015, no. 098 (E - 1042) 8 March 1991 (1991-03-08)
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Claims:
Patentansprüche
1. Elektrische Baugruppe (1) mit einer äußeren Schutzhül¬ le (3) , dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der elektrischen Baugruppe (1) und der äußeren Schutzhülle (3) zumindest an einem Teilbereich der Baugruppe (1) eine innere Umhüllung (4) vorgesehen ist, welche eine höhere Viskosität bzw. Elastizität als die äußere Schutzhülle (3) aufweist.
2. Elektrische Baugruppe (1) nach Anspruch 1, mit zumin¬ dest einer elektrischen Komponente (2) und zumindest einem Leitungsträger (5) , wobei die elektrische Kompo¬ nente (2) mit dem Leitungsträger (5) an einer Verbin¬ dungsstelle (6) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Umhüllung (4) zumindest im Bereich der Verbindungsstelle (6) vorgesehen ist.
3. Elektrische Baugruppe (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponente (2) über wenigstens einen Anschlussdraht (7) mit dem Leitungsträger (5) verbunden ist und an dem Anschluss¬ draht eine Sicke (8) ausgebildet ist, die innerhalb der inneren Umhüllung (4) vorgesehen ist.
4. Elektrische Baugruppe (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Material der inneren Umhüllung (4) ein weiches Silicon oder Po¬ lyurethan (PU) vorgesehen ist. Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Baugruppe (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest an vorgegebenen Teilbe¬ reichen der elektrischen Baugruppe (1) zunächst eine innere Umhüllung (4) aufgebracht und nachfolgend die Baugruppe (1) insgesamt mit einer äußeren Schutzhülle (3) versehen wird, wobei die innere Umhüllung (4) eine höhere Viskosität bzw. Elastizität als die äußere Schutzhülle (3) aufweist.
Description:
Elektrische Baugruppe mit einer Schutzhülle

Die vorliegende Erfindung betrifft elektrische Baugruppen, insbesondere elektrische Baugruppen in Kraftfahrzeugen und de¬ ren Teilen, einschließlich deren Reifen.

Es ist bekannt, elektrische Baugruppen bzw. Funktionseinheiten zum Zwecke des Schutzes vor Umwelteinflüssen und/oder der me¬ chanischen Befestigung mit einer äußeren Schutzhülle, insbe¬ sondere einer Kunststoffummantelung, zu versehen. Die Baugrup¬ pen umfassen dabei einen Leitungsträger, wie beispielsweise Leadframe, Leiterplatte, Hybrid, MID, Premold oder Carrier, und mindestens eine Komponente, bei der es sich beispielsweise um einen Widerstand, eine Induktivität, eine Kapazität, eine Diode, eine Zener-Diode, einen Transistor, ein PTC bzw. NTC, ein IC oder einen Sensor handeln kann, welche über eine geeig¬ nete Verbindungstechnik, wie beispielsweise Löten, Leitkleben, Schweißen, Crimpen, Leitpressen oder Klemmen, miteinander ver¬ bunden sind.

Die für die obige Schutzfunktion geeigneten Kunststoffe, wie Thermoplaste, Duroplaste, Verguss oder ähnliche, weisen als Umschließungsmaterial einen wesentlich unterschiedlichen Aus¬ dehnungskoeffizienten im Vergleich zum Leitungsträger und/oder der Komponente auf, so dass bei Temperaturwechselbeanspruchun¬ gen mechanische Kräfte auf die Komponente, auf den Leitungs¬ träger und auf die elektrischen bzw. mechanischen Verbindungs- stellen zwischen Komponente und Leitungsträger hervorgerufen werden. Es entstehen hierbei gleichzeitig unterschiedliche Kräfte in unterschiedlichen Richtungen, wie beispielsweise Zug-, Druck-, Scher-, Biege- und/oder Torsionskräfte. Diese Wechselkräfte können eine Schädigung der elektrischen Verbin¬ dung hervorrufen, was von einer Erhöhung des Übergangswider¬ standes bis hin zu einer Unterbrechung der Verbindung zur Kom¬ ponente oder zu einer anderen Stelle des elektrischen Bauteils führen kann.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, durch geeignete MäB~- nahmen die mechanische Belastung der elektrischen Baugruppe und insbesondere der Verbindungsstellen zu reduzieren. Ferner soll ein geeignetes Verfahren zur Herstellung der elektrischen Baugruppen angegeben werden.

Diese Aufgabe wird bei einer elektrischen Baugruppe mit einer äußeren Schutzhülle erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Baugruppe oder zumindest relevante Teilbereiche bzw. Komponen¬ ten dieser vollständig oder selektiv, insbesondere an den Ver¬ bindungsstellen, mit einer inneren Umhüllung versehen werden, welche eine höhere Viskosität bzw. Elastizität als die äußere Schutzhülle aufweist.

Hierdurch wird vermieden, dass die äußere Schutzhülle direkten mechanischen Kontakt mit den Komponenten der Baugruppe hat und somit die aus den unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten herrührenden mechanischen Kräfte direkt auf die Komponenten bzw. die elektrische Verbindungsstellen einwirken können. Vielmehr weicht das im Vergleich zur äußeren Schutzhülle vis¬ kosere bzw. elastischere Material der inneren Umhüllung, wel- che sich räumlich zwischen der Komponente und der äußeren Schutzhülle befindet, aus und verhindert somit einen kraft¬ schlüssigen Kontakt.

Dabei ist wenigstens eine Komponente über wenigstens einen An¬ schlussdraht mit einem Leitungsträger verbunden, wobei an dem Anschlussdraht vorzugsweise eine Sicke oder eine Schleife aus¬ gebildet ist, die innerhalb der inneren Umhüllung vorgesehen ist. An dieser Stelle kann sich der Anschlussdraht ausdehnen bzw. zusammenziehen, ohne dass es zu einer Beschädigung kommt.

Als Material der inneren Umhüllung ist insbesondere ein wei¬ ches Silicon oder Polyurethan (PU) vorgesehen. Das Umhüllungs¬ material muss auf jeden Fall so gewählt werden, dass keine Vorschädigung der Komponenten bzw. des Materials selbst beim Umhüllungsprozess entsteht.

Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren. zur Herstellung der elektrischen Baugruppe wird zumindest an vorgegebenen Teilbe¬ reichen der Baugruppe zunächst eine innere Umhüllung aufge¬ bracht und nachfolgend die Baugruppe insgesamt mit einer äuße¬ ren Schutzhülle versehen, wobei die innere Umhüllung eine hö¬ here Viskosität bzw. Elastizität als die äußere Schutzhülle aufweist.

In der nachfolgenden Beschreibung werden die Merkmale und Ein¬ zelheiten der Erfindung in Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Dabei sind in einzelnen. Varianten beschriebene Merkmale und Zusammenhänge grundsätzlich auf alle Ausführungsbeispiele übertragbar. In den Zeichnungen zeigen: Fig. 1 eine schematische Ansicht einer elektrischen Bau¬ gruppe mit einer äußeren Schutzhülle und einer er¬ findungsgemäßen inneren Umhüllung und

Fig. 2 eine schematische Ansicht eines anderen Ausfüh¬ rungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Baugruppe.

In Fig. 1 ist schematisch eine elektrische Baugruppe 1 mit ei¬ ner äußeren Schutzhülle 3 dargestellt. Innerhalb der Schutz¬ hülle 3 sind üblicherweise zumindest eine elektrische Kompo¬ nente 2, ein Leitungsträger 5, eine Verbindungsstelle 6 vom Leitungsträger 5 zur Komponente 2 und ein Anschlussdraht 7 an¬ geordnet. Bei der elektrische Komponente 2 kann es sich bei¬ spielsweise um einen Widerstand, eine Induktivität, eine Kapa¬ zität, eine Diode, eine Zener-Diode, ein Transistor, ein PTC bzw. NTC, ein IC oder einen Sensor handeln. Als Leitungsträger 5 bzw. Verdrahtungsträger kann insbesondere ein Leadframe, ei¬ ne Leiterplatte, ein Hybrid, ein MID, ein Carrier oder ein Premold vorgesehen sein.

Die elektrischen Baugruppe 1 weist weiterhin eine innere Um¬ hüllung 4 auf, wobei die Baugruppe 1 oder zumindest relevante Teilbereiche bzw. Komponenten 2 dieser vollständig oder selek¬ tiv mit der inneren Umhüllung 4 versehen sind, die erfindungs¬ gemäß eine höhere Viskosität bzw. Elastizität als die äußere Schutzhülle 4 aufweist.

Hierdurch wird mit Vorteil vermieden, dass die äußere Schutz¬ hülle 4 direkten mechanischen Kontakt mit den Komponenten 2 der Baugruppe 1 hat und somit die aus unterschiedlichen Aus- dehnungskoeffizienten herrührenden mechanischen Kräfte direkt auf die Komponenten 2 bzw. die elektrische Verbindungsstellen 6 einwirken können. Vielmehr weicht das im Vergleich zur äuße¬ ren Schutzhülle 3 viskosere bzw. elastischere Material der in¬ neren Umhüllung 4, welche sich räumlich zwischen der Komponen¬ te 2 und der äußeren Schutzhülle 3 befindet, aus und verhin¬ dert somit einen kraftschlüssigen Kontakt.

An der in Fig. 1 links dargestellten Stelle 9 sind der Lei¬ tungsträger 5 bzw. die Verbindungsstelle 6 nicht mit der inne¬ ren Umhüllung 4 versehen. In einer Variante dazu an der Stelle 10, die in Fig. 1 rechts dargestellt ist, geschieht dies nur teilweise.

Üblicherweise ist wenigstens eine Komponente 2 über wenigstens einen Anschlussdraht 7 mit dem Leitungsträger 5 verbunden. An dem Anschlussdraht 7 ist in einer Weiterbildung der Erfindung vorzugsweise eine Sicke 8 oder eine Schleife (nicht darge¬ stellt) .ausgebildet, die innerhalb der inneren Umhüllung 4 vorgesehen ist. An dieser Stelle kann sich der Anschlussdraht 7 ausdehnen bzw. zusammenziehen, ohne dass es zu einer Beschä¬ digung kommt.

Als Material der inneren Umhüllung 4 ist insbesondere ein wei¬ ches Silicon oder Polyurethan (PU) vorgesehen. Das Umhüllungs¬ material muss auf jeden Fall so gewählt werden, dass keine Vorschädigung der Komponenten 2 bzw. des Materials selbst beim Umhüllungsprozess entsteht. Als Material für die äußere Schutzhülle 3 können beispielsweise Thermoplast, Duroplast oder auch harter Verguss verwendet werden. In Fig. 2 ist in schematischer Ansicht ein weiteres Ausfüh¬ rungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dargestellt. Die Ver¬ bindungsstelle 6 ist hier als Lötverbindung zwischen der Kom¬ ponente 2 und dem Leitungsträger 5 ausgebildet. Im Unterschied zu Fig. 1 und bevorzugt sind dabei die Verbindungsstellen 6 innerhalb der inneren Umhüllung 4 bzw. zwischen der inneren Umhüllung 4 und dem Leitungsträger 5 vorgesehen.

Zusätzlich kann ein Zwischenverdrahtungsträger 11 vorgesehen sein, der insbesondere als Premold ausgebildet sein kann. Die erfindungsgemäße innere Umhüllung 4 ist dann am bzw. im Pre¬ mold 11 angeordnet.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung der elek¬ trischen Baugruppe 1 wird zumindest an vorgegebenen Teilberei¬ chen der Baugruppe 1 zunächst eine innere Umhüllung 4 aufge¬ bracht und nachfolgend die Baugruppe 1 insgesamt mit einer äu¬ ßeren Schutzhülle 3 versehen.

Für das Aufbringen der äußeren Schutzhülle 3 bieten sich als Fertigungsverfahren das Umspritzen, Overmolden, Transfermolden oder Vergießen an. Die innere Umhüllung 4 wird vorzugsweise vor oder nach dem Herstellen der elektrischen Verbindung zwi¬ schen den Komponenten 2 oder eines Zwischenverdrahtungsträgers 11 zu dem Leitungsträger 5 aufgebracht. Bezugszeichenliste

1 Elektrische Baugruppe 2 Komponente 3 äußere Schutzhülle 4 innere Umhüllung 5 Leitungsträger 6 Verbindungsstelle 7 Anschlussdraht 8 Sicke 9 Variante mit Leitungsträger nicht im Umhüllung 10 Variante mit Leitungsträger teilweise im Umhüllung 11 Zwischenträger