Elektronikmodul und Verfahren zum Herstellen eines solchen Elektronikmoduls

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Elektronikmodul und ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Elektronikmoduls. Bekannte Elektronikmodule gemäß dem Stand der Technik umfassen eine Leiterplatte, wobei die Leiterplatte gedruckte elektrisch leitfähige Bahnen und gedruckte elektrisch leitfähige Pads sowie Elektronikteile, die elektrisch und mechanisch mit den gedruckten elektrisch leitfähigen Bahnen und/oder den gedruckten elektrisch leitfähigen Pads verbunden sind, umfasst. Da einige Elektronikmodule sehr hohe Frequenzen im Bereich von bis zu mehr als einem Gigahertz verwenden, erzeugt die Verwendung derartiger Module viele elektromagnetische Störungen, die sich nicht negativ auf die Umgebung in der Nähe des Elektronikmoduls auswirken sollten. Daher wird elektromagnetische Abschirmung verwendet, um zu verhindern, dass Strahlung das Elektronikmodul von innen verlässt und von außen in das Elektronikmodul eintritt. Bei bekannter elektromagnetischer Abschirmung werden Abschirmboxen aus ferromagnetischen Eisenblechen verwendet. Diese Abschirmboxen sind kostspielig und bringen Probleme mit sich, wenn sie für eine funktionierende und anhaltende ferromagnetische Abschirmung benötigt werden.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung einer kostengünstigen und wirksamen elektromagnetischen Abschirmung für ein Elektronikmodul und des Verfahrens zum Herstellen einer solchen elektromagnetisch Abschirmung. Diese Aufgaben werden durch ein Elektronikmodul mit dem Merkmal nach Anspruch 1 und ein Verfahren zum Herstellen eines Elektronikmoduls nach Anspruch 6 erfüllt. Die abhängigen Ansprüche zeigen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung.

Bei dem kohäsiven elektrisch isolierten Material und dem kohäsiven elektrisch leitfähigen Material kann es sich um Materialien handeln, die vor dem Aufbringen auf die Leiterplatte und die Elektronikteile eine fluid- oder pastenähnliche Form aufweisen und nach dem Aufbringen auf die Leiterplatte aushärten. Durch Verwendung eines kohäsiven elektrisch isolierten Materials, das die Elektronikteile und die gedruckten elektrisch leitfähigen Bahnen und die gedruckten elektrisch leitfähigen Pads abdeckt, wird das Modul zusätzlich mechanisch geschützt.

Wenn eine umgebende gedruckte elektrisch leitfähige Bahn die Elektronikteile umgibt und das kohäsive elektrisch leitfähige Material an mehreren Positionen elektrisch und mechanisch direkt oder über einige der gedruckten elektrisch leitfähigen Pads mit der umgebenden gedruckten elektrisch leitfähigen Bahn verbunden ist, wird die elektromagnetische Abschirmung weiter verbessert.

Falls das kohäsive elektrisch leitfähige Material ununterbrochen mechanisch und elektrisch direkt oder über einige der gedruckten elektrisch leitfähigen Pads mit der umgebenden gedruckten elektrisch leitfähigen Bahn verbunden ist, wird die Abschirmung weiter verbessert, da sämtliche Frequenzen daran gehindert werden, den Bereich zwischen dem elektrisch leitfähigen Material und der umgebenden gedruckten elektrisch leitfähigen Bahn zu durchqueren.

Handelt es sich bei dem kohäsiven elektrisch isolierten Material um einen elektrisch isolierenden Lack, so ist dieses Material leicht zu handhaben und liefert eine gute Abdeckung der Elektronikteile und des Raums zwischen den Teilen.

Handelt es sich bei dem kohäsiven elektrisch leitfähigen Material um einen elektrisch leitfähigen Lack, so ist auch dieses Material leicht zu handhaben und liefert eine gute Abdeckung der Elektronikteile und des Raums zwischen den Teilen.

Ist das kohäsive elektrisch leitfähige Material elektrisch mit einem Massepotenzial verbunden, so wird die elektromagnetische Abschirmung weiter verbessert.

Wenn die Leiterplatte eine erste Seite mit gedruckten elektrisch leitfähigen Bahnen und gedruckten elektrisch leitfähigen Pads und Elektronikteilen, die elektrisch und mechanisch mit den gedruckten elektrisch leitfähigen Bahnen und/oder den gedruckten elektrisch leitfähigen Pads verbunden sind, umfasst und die Leiterplatte eine zweite Seite umfasst und das kohäsive elektrisch leitfähige Material auch die zweite Seite der Leiterplatte abdeckt und elektrisch mit dem kohäsiven elektrisch leitfähigen Material der ersten Seite der Leiterplatte verbunden ist, dann wird die Strahlung von elektromagnetischen Wellen von innerhalb des Elektronikmoduls in allen Richtungen unterdrückt, und die Strahlung von elektromagnetischen Wellen von außerhalb in das Elektronikmodul wird ebenfalls unterdrückt.

Wird bei einem Verfahren zum Herstellen eines Elektronikmoduls mit einem oder mehreren der beschriebenen Merkmale das Elektronikmodul mit den Elektronikteilen und den gedruckten elektrischen Bahnen und/oder den elektrischen Pads mit einer ersten Schablone bedenkt, so lässt sich das kohäsive elektrisch isolierte Material leicht durch die Schablone über die Elektronikteile und dem Raum zwischen den Elektronikteilen aufbringen.

Wird das kohäsive elektrisch isolierte Material mit einer zweiten Schablone bedeckt und das kohäsive elektrisch leitfähige Material durch die zweite Schablone über das kohäsive elektrisch isolierte Material aufgebracht, sodass das kohäsive elektrisch leitfähige Material die Elektronikteile und den Raum zwischen den Elektronikteilen abdeckt und mit mindestens einem der elektrisch leitfähigen Pads und/oder einer der gedruckten elektrisch leitfähigen Bahnen verbunden ist, so wird die Herstellung weiter verbessert.

Ist das kohäsive elektrisch leitfähige Material ununterbrochen elektrisch mit der umgebenden gedruckten elektrisch leitfähigen Bahn und/oder den gedruckten elektrisch leitfähigen Pads verbunden, so ist die elektromagnetische Abschirmung sehr gut.

Wird das Elektronikmodul stationär oder in einem Fahrzeug montiert verwendet, so kann das kohäsive elektrisch leitfähige Material elektrisch mit einem Massepotenzial verbunden sein. Die Erfindung wird nun mithilfe der Figuren für zwei bevorzugte Ausführungsformen beschrieben.

Figur 1 zeigt eine Ansicht einer ersten Ausführungsform der Erfindung.

Figur 2 zeigt eine Schnittansicht durch eine zweite Ausführungsform der Erfindung.

In Figur 1 sind eine Leiterplatte 100, ein erstes Elektronikteil 200, ein zweites Elektronikteil 201 , ein drittes Elektronikteil 202, ein elektrisch leitfähiges Pad 300, ein kohäsives elektrisch isoliertes Material 400 und ein kohäsives elektrisch leitfähiges Material 500 mit vier Ausbauchungen 501 gezeigt. Das erste Elektronikteil 200 kann ein Mikroprozessor sein, das zweite Elektronikteil 201 kann eine Logikschaltung sein und das dritte Elektronikteil 202 kann z. B. ein Widerstand, ein Kondensator oder eine Spule sein. Bei dem vorliegenden Beispiel deckt das kohäsive elektrisch isolierte Material 400 die Leiterplatte 100 nicht vollständig ab, sondern es sind nur Bereiche der Leiterplatte 100, in denen sich Elektronikteile, z. B. das erste, das zweite und das dritte Elektronikteil 200, 201 , 202 befinden, und die Bereiche in deren Nähe abgedeckt. Bereiche mit elektrisch leitfähigen Pads sind nicht mit dem kohäsiven elektrisch isolierten Material 400 abgedeckt, wenn das jeweilige elektrisch leitfähige Pad zur Verbindung mit dem elektrisch leitfähigen Material 500 verwendet wird. Bei dem vorliegenden Beispiel erstrecken sich vier Ausbauchungen 501 , die jeweilige Teile des kohäsiven elektrisch leitfähigen Materials 500 sind, über den durch das kohäsive elektrisch isolierte Material 400 abgedeckten Bereich, um das elektrisch leitfähige Material 500 mit den vier elektrischen leitfähigen Pads 300 zu verbinden. Bei dem vorliegenden Beispiel ist das kohäsive elektrisch isolierte Material 400 nicht vollständig durch das kohäsive elektrisch leitfähige Material 500 abgedeckt, um elektrisch leitfähiges Material zu sparen, wo es nicht benötigt wird, wobei es jedoch möglich ist, das kohäsive elektrisch isolierte Material 300 vollständig mit dem kohäsiven elektrisch leitfähigen Material 500 abzudecken. Lediglich die Teile, Bahnen und Pads, die abgeschirmt werden sollen, müssen durch das kohäsive elektrisch leitfähige Material 500 abgedeckt sein. Andere elektrisch leitfähige Bahnen und/oder andere elektrisch leitfähige Pads sind nicht gezeigt, da sie durch die Elektronikteile 200, 201 , 202 und/oder durch das elektrisch isolierte Material 400 abgedeckt sind und da sie nicht elektrisch mit dem kohäsiven elektrisch leitfähigen Material 500 verbunden sind. Diese nicht dargestellten gedruckten elektrisch leitfähigen Bahnen oder Pads werden zur Verbindung zwischen den Elektronikteilen 200, 201 , 202 und zur Verbindung mit der Umgebung außerhalb des Elektronikmoduls verwendet. Wird das Elektronikmodul stationär oder in einem Fahrzeug montiert verwendet, so kann das kohäsive elektrisch leitfähige Material 500 elektrisch mit einem (nicht gezeigten) Massepotenzial verbunden sein.

In Figur 2 sind ähnlich wie in Figur 1 eine Leiterplatte 100, ein drittes Elektronikteil 202, ein elektrisch leitfähiges Pad 300, ein kohäsives elektrisch isoliertes Material 400 und ein kohäsives elektrisch leitfähiges Material 500 gezeigt. Diese oben genannten Teile haben die gleichen oder ähnliche Eigenschaften wie das in Figur 1 beschriebene Modul. Darüber hinaus ist eine zweite Schicht von elektrisch leitfähigem Material 600 auf der Seite der Leiterplatte 100, die der Seite, auf der das Elektronikteil 202 positioniert ist, entgegengesetzt ist, abgeschieden. Diese zweite Schicht aus elektrisch leitfähigem Material 600 ist mittels Durchgangskontakten 800 mit den leitfähigen Pads 300 und daher mit dem (ersten) kohäsiven elektrisch leitfähigen Material 500 verbunden. So wird eine sehr gute Abschirmung erzielt.

Bezugszeichen:

100 Leiterplatte

200 erstes Elektronikteil 201 zweites Elektronikteil

203 drittes Elektronikteil

300 elektrisch leitfähiges Pad

400 kohäsives elektrisch isoliertes Material

500 kohäsives elektrisch leitfähiges Material 501 Ausbauchung

600 zweite Schicht des elektrisch leitfähigen Materials

800 Durchgangskontakt