电子控制设备制造技术

技术编号:7738086 阅读:145 留言:0更新日期:2012-09-10 01:37
本发明专利技术涉及一种电子控制设备(10),所述电子控制设备在电路板(110)上具有电子部件(160、162),它们被相对于干扰电场和/或干扰磁场屏蔽。为此在电路板(110)上设置导电的薄金属板件(170),该薄金属板件与电路板构成用于电子部件(160、162)的法拉第笼。此外,导电的薄金属板件(170)与电子部件(160、162)热接触,并且与控制设备(10)的壳体(100)热接触,从而把热量从电子部件(160、162)传导到壳体(100)中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及根据权利要求I的前序部分所述的控制设备。
技术介绍
已知此类设备具有各式各样的结构以及被用于不同的目的。在使用此类控制设备时,在许多领域中都出现对于电场和/或磁场进行屏蔽的问题。为此需要对电子电路、其各部分或者仅单个部件进行保护以免受电的和/或磁的干扰辐射。与此同样,可能需要的是,不允许在电子电路中产生的干扰辐射到达外部。此外也可能需要对电路的对干扰辐射敏感的部件进行保护以免受该电路的干扰辐射部件的辐射。因此特别是必须在电磁兼容性(EMV)方面对汽车中的控制设备进行改善和优化。从DE 43 17 469 Al中已知ー种控制设备,其中单个的电路部件或者整个电路用封闭的屏蔽罩覆盖。然而这种屏蔽花费很大,并且在控制设备内要求大的体积。
技术实现思路
在本专利技术的控制设备中对于电场和/或磁场的屏蔽的问题通过使用一个或者多个导电的屏蔽元件解决,它们分别与电路板以及可能另外的部件一起构成包围整个电路、部件组、或者单个部件的法拉第笼。所谓法拉第笼一般理解为在由导体制成的各侧封闭或者设有开ロ的売,由此它的内部空间在低频下对于外部电场或者电磁波是屏蔽的。为此本专利技术的导电的屏蔽元件例如由薄金属板或者金属丝编织物制成。这种导电的屏蔽元件制造和安装简单而且成本低,并且在壳体内要求的空间很小。因此能够实现小而紧凑的结构。优选地,导电的屏蔽元件被构造为导电的薄金属板件,特别地被构造为深冲件,并且具有例如罩式或者罐式形状。其优选固定在设于电路板上的金属框架上,并且包围由该导电的薄金属板件屏蔽的部件或者部件组。在本专利技术的ー种特别优选的实施方式中,导电的屏蔽元件除了其屏蔽作用外还执行其他的功能。例如导电的屏蔽元件用于功率部件的散热或者用于提供接地电位。在ー种特别优选的实施方式中导电的屏蔽元件执行这些功能中的多个功能。在当今用于控制设备的电路中以所谓的晶圆级封装的结构方式或者倒装芯片的结构方式使用部件。为避免部件由于寄生的衬底电流而发生故障,需要使接地电位加在相应部件的后侧,以便使部件内的电位偏移减到最小。为便于实现到接地电位的连接,这种部件在它的后侧具有ー个金属化的层。通过导电的屏蔽元件一方面与部件的该后侧金属化层另ー方面与接地电位的相应的连接,例如通过在电路板上的相应触头,能够简单而且无另外的花费保证晶圆级封装部件的接地连接。当部件没有后侧金属化层时,通过尽可能大面积地将部件的后侧与导电的屏蔽元件连接仍然能够建立接地连接。正是在小而紧凑的部件中的另ー个问题是功率部件的散热。因此导电的屏蔽元件优选如此成形,使得它与至少ー个功率部件热接触并且与被包围的壳体热接触或者与设置在该壳体上的冷却装置热接触。为此,导电的屏蔽元件优选紧贴在壳体上,此外具有凹陷或者突起,它们在其位置上与一个或者多个功率部件的位置相对应,并且压在所述功率部件上。热量从导电的屏蔽元件向壳体传导。通过这种方式,在电路板上不需要另外的冷却元件或者导热元件。为实现尽可能极为有效的散热,在导电的屏蔽元件和相应的功率部件之间以及在导电的屏蔽元件和壳体之间的接触面尽可能构造得大。这种冷却特别当至少ー个功率部件以所谓的嵌片结构方式(Slug-up Bauweise)存在时极为有效。这样ー种部件在它的背离电路板的ー侧具有金属元件,该金属元件将热量从该部件的内部传导到它的表面,在此处这些热量由导电的屏蔽元件吸收。为此导电的屏蔽元件优选由除了其导电性之外还具有大的热容量和高的热导率的材料制成。适宜的材料例如是铜或铝。本专利技术的另外的优点由从属权利要求和说明给出。附图说明 图I示出了根据本专利技术的第一实施例的控制设备的剖视图,图2示出了根据本专利技术的第二实施例的控制设备的剖视图,图3a_c分别示出了导电的屏蔽元件的实施例的剖视图和俯视图,图4示出了图I的细节。具体实施例方式图I中示出了控制设备10的壳体100,它在该示例中由金属制成。壳体100通过至少ー个未示出的顶盖或者插板自身封闭。在壳体100内设置电路板110。电路板110在该实施例中在两侧装备有电气和/或电子部件。这里例如可以涉及无源部件例如电容器130或者电阻140、142,或者涉及有源部件例如功率部件150、160、162、164、192、194。这些部件例如通过侧面的端子135或者通过焊球154与在电路板上敷设的、图中未示出的导体电路接触,或者以电容器130为例,通过未示出的内层连接部(Durchkontaktierung)与电路板连接。在电路板的上侧设有电容器130、电阻140、以及功率部件150。功率部件150仅具有很小的功率,因此也仅产生很少的热量。此外在电路板110的上侧设置一个以晶圆级封装结构方式构造的部件164,其在图4中详细说明。图4详细示出了以晶圆级封装结构方式构造的电子部件164。该部件164的中心元件是芯片460。为向外接触,焊球430设置在该芯片的朝向电路板的表面上,它们通过接触层440与芯片460上的连接点410导电连接。为使接触层440电绝缘,在接触层440上设置聚合物层450。芯片460的后侧设有金属层470,所谓的后侧金属化层。为了部件164的功能性,可能必需的是,后侧金属化层位于接地电位,因为否则芯片460的衬底中的寄生电流可能导致电路的错误功能。在电路板110的下侧同样设有不同的电气和/或电子部件142、160、162、190。部件160、162、192和194涉及具有大的功率和相应产生大的热量的功率部件。功率部件160在该示例中以所谓的嵌片结构方式构造。该功率部件在它的背离电路板110的ー侧具有一个金属薄片161,所谓的散热嵌片。该散热嵌片用于将热量从功率部件160的内部传导到它的表面。功率部件160和162以及无源部件142构成ー个部件组。在该示例中必须对该组进行屏蔽使其免受干扰电场和/或干扰磁场。同样还在电路板110的下侧设有还被称为多芯片模块(MCM)的所谓的模块190。这类模块一般理解为小的装有部件的电路板,其例如可以设置在较大的电路板上并且可以通过焊球与该较大的电路板接触。在本示例中模块190由ー个构造为比电路板110小而且薄的电路板112组成,并且在其上设置有两个功率部件192和194。功率部件192和194以晶圆级封装的结构方式构造。模块190通过焊球154与电路板110接触。在电路板110的下侧设置金属框架180,该金属框架包围由功率部件160和162以及无源部件142组成的部件组。在金属框架180上借助于夹扣连接部188固定有一个导电的薄金属板件170。这里金属框架或者导电的薄金属板件170具有ー个环绕的槽,在相应的另ー个零件上设置的隆起部按照槽-弹簧连接的方式接合在所述槽内,并且因此,导电的薄金属板件170固定在金属框架180上。 金属框架180、导电的薄金属板件170和电路板110 一起构成用于部件160、162和142的法拉第笼,由此为部件160、162和142产生对干扰电场和/或干扰磁场极为有效的屏 蔽。由此导电的薄金属板件170用作屏蔽元件。作为夹扣连接部的替代,例如还可以通过焊接或者钎焊建立金属框架180和导电的薄金属板件170之间的连接。为附加地实现功率部件160和162的可靠的而且节省空间的散热,在导电的薄金属板件170上构造与功率部件160、1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.12.10 DE 102009054517.41.ー种电子控制设备(10),所述电子控制设备包括壳体(100、200),在该壳体内设置至少ー个电路板(110、112),其中在所述电路板(110、112)上设置至少ー个电子部件(150、160、162、164、192、194),其中所述电子控制设备(10)具有用于对电场和/或磁场进行屏蔽的装置, 其中用于对电场和/或磁场进行屏蔽的装置包括至少ー个导电的屏蔽元件(170、176、178、270、278、300、310、320),所述屏蔽元件的布置使得至少所述导电的屏蔽元件(170、176、178、270、278、300、310、320)和所述电路板(110,112)构成用于至少一个相应的电子部件(160、162、164、192、194)的法拉第笼,并且其中所述导电的屏蔽元件(176、178、278)与接地电位连接, 其特征在干, 至少ー个电子部件(164、192、292)以其特别地具有后侧金属化层(168、268)的后侧与所述至少一个导电的屏蔽元件(176、178、278)导电接触。2.根据权利要求I所述的电子控制设备(10),其特征在于,在所述电路板(110、112)上围绕至少ー个电子部件(160、162,164、192、194)设置至少ー个金属框架(180、182、184),导电的屏蔽元件(170、176、178、270、278)固定在该金属框架上。3.根...

【专利技术属性】
技术研发人员:V·韦伯H·巴尔特R·舍特伦
申请(专利权)人:罗伯特·博世有限公司
类型:发明
国别省市:

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