(57)【要約】  本発明は、片面又は両面に複数の電気的及び／又は電子的構成素子（５０，５０．１，５０．２）が実装され、少なくとも硬化させられた封止用成形材料（８０’）からなる保護パッケージ（９０）内に埋め込まれた少なくとも１つのプリント基板（１０，１０’，２０）を含む電子ユニット（１００，１００’）に関する。電子ユニットは、全体として、硬化させられた封止用成形材料が充填容積（７０）を占める体積本体（２００）を形成する。電子ユニットは、充填容積の最小化のために、付加的に別体の挿入成形部材（６０）を含み、この挿入成形部材（６０）は、少なくとも１つのプリント基板の実装面に少なくとも隣接して配置されており、硬化状態（８０’）の保護パッケージの形成のために、流動性封止用成形材料に対して、体積本体内で空間的に閉鎖された押退け容積を占める。
2019521525.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
片面又は両面に複数の電気的及び／又は電子的構成素子（５０，５０．１，５０．２）が実装され、少なくとも硬化させられた封止用成形材料（８０’）からなる保護パッケージ（９０）内に埋め込まれた少なくとも１つのプリント基板（１０，１０’，２０）を含む電子ユニット（１００，１００’）であって、
前記電子ユニット（１００，１００’）は、全体として、前記硬化させられた封止用成形材料（８０’）が充填容積（７０）を占める体積本体（２００）を形成する、電子ユニット（１００，１００’）において、
前記電子ユニット（１００，１００’）が、前記充填容積（７０）の最小化のために、付加的に別体の挿入成形部材（６０）を含み、
前記挿入成形部材（６０）は、前記少なくとも１つのプリント基板（１０，１０’，２０）の実装面に少なくとも隣接して配置されていて、硬化状態（８０’）の前記保護パッケージ（９０）の形成のために、流動性封止用成形材料（８０）に対して、前記体積本体（２００）内で空間的に閉鎖された押退け容積を占めることを特徴とする、電子ユニット（１００，１００’）。
【請求項２】
前記押退け容積は、少なくとも前記充填容積（７０）と同等の大きさであり、好ましくは２倍よりも大きい大きさである、請求項１に記載の電子ユニット（１００，１００’）。
【請求項３】
前記少なくとも１つのプリント基板（１０，１０’，２０）の前記実装面は、当該実装面から突出する前記電気的及び／又は電子的構成素子（５０，５０．１，５０．２）によって特徴付けられる実装幾何学形態（５５）を有し、前記実装面に対向する前記挿入成形部材（６０）の面は、前記実装幾何学形態（５５）に適合させられている、請求項１又は２に記載の電子ユニット（１００，１００’）。
【請求項４】
前記挿入成形部材（６０）と、前記少なくとも１つのプリント基板（１０，１０’，２０）の、隣接する前記実装面との間に、前記プリント基板（１０，１０’，２０）の前記実装面に配置された前記電気的及び／又は電子的構成素子（５０，５０．１，５０．１）が前記封止用成形材料（８０’）によって完全に取り囲まれるように、間隙間隔（ｘ１，ｘ２）が形成されている、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の電子ユニット（１００，１００’）。
【請求項５】
前記少なくとも１つのプリント基板（１０，１０’，２０）の実装面における平面図において、前記挿入成形部材（６０）が、前記プリント基板（１０，１０’，２０）の半分より多くを、好ましくは７０％乃至１００％の被覆率で被覆している、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の電子ユニット（１００，１００’）。
【請求項６】
前記電子ユニット（１００，１００’）は、上下に配置され、片面又は両面に実装が施された２つのプリント基板（１０’，２０）を含み、当該２つのプリント基板（１０’，２０）の間に前記挿入成形部材（６０）が配置されている、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の電子ユニット（１００，１００’）。
【請求項７】
前記少なくとも１つのプリント基板（１０，１０’，２０）の両面に実装が施されており、前記プリント基板（１０，１０’，２０）の両実装面にそれぞれ１つの前記挿入成形部材（６０）が隣接して配置されている、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の電子ユニット（１００，１００’）。
【請求項８】
前記挿入成形部材（６０）は、一体的に形成されている、又は、関連し合う成形部材複合体（６０’）から形成されている、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の電子ユニット（１００，１００’）。
【請求項９】
前記挿入成形部材（６０）は、中空成形体又は成形発泡体である、請求項１乃至８のいずれか一項に記載の電子ユニット（１００，１００’）。
【請求項１０】
前記挿入成形部材（６０）は、電気絶縁材料からなる、請求項１乃至９のいずれか一項に記載の電子ユニット（１００，１００’）。
【請求項１１】
前記体積本体（２００）及び／又は前記挿入成形部材（６０）は、それぞれ、多面体として、特に、立方体、直方体、四面体、角錐、角錐台、八面体として形成されている、又は、回転体若しくは球体若しくは球欠若しくは円柱若しくは楕円体若しくは円錐体若しくは円錐台として形成されている、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の電子ユニット（１００，１００’）。
【請求項１２】
前記体積本体（２００）は、前記挿入成形部材（６０）の部分領域（６１）によって形成された少なくとも１つの外面部分を有する、請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の電子ユニット（１００，１００’）。
【請求項１３】
前記挿入成形部材（６０）の前記部分領域（６１）は、ホルダを備えた前記電子ユニット（１００，１００’）の固定手段として固定要素（６６）を含む、請求項１２に記載の電子ユニット（１００，１００’）。
【請求項１４】
前記電子ユニット（１００，１００’）は接続コネクタ（４０）を含み、当該接続コネクタ（４０）は、前記プリント基板（１０，３０）と電気的に接触接続されていて、前記体積本体（２００）の外部から対応コネクタ（４０）によって接触接続可能である、請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の電子ユニット（１００，１００’）。
【請求項１５】
片面又は両面に複数の電気的及び／又は電子的構成素子（５０，５０．１，５０．２）が実装された少なくとも１つのプリント基板（１０，１０’，２０）を含む、特に請求項１乃至１４のいずれか一項に記載の電子ユニット（１００，１００’）を形成する方法であって、
以下の方法ステップ、即ち、
−前記少なくとも１つのプリント基板（１０，１０’，２０）を、挿入成形部材（６０）と共に、前記電子ユニット（１００，１００’）の体積本体（２００）を成形する金型（１５０）内に挿入するステップであって、前記挿入成形部材（６０）は、少なくとも１つの実装面に隣接して配置され、前記金型（１５０）内に、封止用成形材料（８０）のための充填容積（７０）としての自由空間が残存させられるステップと、
−流動性封止用成形材料（８０）を前記金型内に、当該封止用成形材料（８０）によって前記充填容積（７０）が完全に充填されるまで導入するステップと、
−前記封止用成形材料（８０’）を硬化させ、硬化させられた前記封止用成形材料（８０’）が前記体積本体（２００）の外面の少なくとも一部を形成することによって、前記プリント基板（１０，１０’，２０）が埋め込まれている保護パッケージ（９０）を形成するステップと、
を含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、独立請求項の上位概念による電子ユニット、及び、電子ユニットを形成する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
背景技術
電子ユニットは、動作中に多数の有害な影響又は電子ユニットを損傷させる影響にさらされている。この種の影響を低減する又は完全に阻止する様々な保護装置が公知である。簡単な手段は、電子ユニットが、保護すべき回路を実装したプリント基板を内部に収容するハウジングを含むことによって与えられている。このハウジングは、ここでは通常、複数の部材、例えば底部部材とカバー部材とによって構成されている。取り付け過程においては、プリント基板は、ハウジング底部内に固定される。ハウジングに存在する閉鎖要素、及び、場合によって設けられる封止要素を用いて、プリント基板を保護するようにカプセル化することが可能である。その際、電気的接続コンタクトは、ハウジングによって実施されなければならない。
【０００３】
独国特許出願公開第１９１２６３５号明細書（ＤＥ１９１２６３５Ａ１）からは、電気的部材がカップ内に取り付けられている高圧供給部が公知である。電気的部材間の比較的大きな自由中空空間は、緩やかにかつ空間内でランダムに分散された複数のセラミック球体によって充填される。カップ内に残存させられる自由空間には、シリコーンゴムからなる封止用成形材料が注入されている。この封止用成形材料は、電圧の閃絡距離を低減し、埋め込まれた電子的部材を湿気から保護する。カバーは、カップの空いている箇所を密封する。注入の際、セラミック球体は、カップ内で定まっていない位置を占めることができるので、従って、ここでは不均一な分布で存在し得る。
【０００４】
さらに、独国特許出願公開第４２３７８７０号明細書（ＤＥ４２３７８７０Ａ１）には、自動車用の制御機器が記載されている。ここでは、電子回路の支持体として、少なくとも片面に構成素子が実装されたプリント基板が使用される。実装されたプリント基板は、浸漬、噴霧又はフロッキング過程により、輪郭結合的に隣接する電気的絶縁性の高い被覆によって取り囲まれている。さらなる方法においては、被覆の周りに成形発泡体が付加的に被着されており、これによって制御機器の外側輪郭が定められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】独国特許出願公開第１９１２６３５号明細書
【特許文献２】独国特許出願公開第４２３７８７０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
発明の開示
本発明が基礎とする課題は、個々の部材及び製造過程を最小化しつつ、電子ユニットの効果的な保護を提案することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この課題は、独立請求項に記載された特徴を有する電子ユニット、及び、電子ユニットを形成する方法によって解決される。
【０００８】
本発明は、片面又は両面に複数の電気的及び／又は電子的構成素子が実装された少なくとも１つのプリント基板を含む電子ユニットを起点とする。例えば、湿気、機械的衝突作用及び／又は短絡的接触接続などの外的影響からの保護のために、実装されたプリント基板は、少なくとも硬化させられた封止用成形材料からなる保護パッケージ内に埋め込まれている。封止用成形材料として、例えば、エポキシ又はポリウレタンのような材料が適している。電子ユニットは、全体として、体積本体を形成する。この体積本体は、外形形状によって画定され、用途別の形状を定める空間的容積を取り囲む。この取り囲まれた容積の一部は、ここでは実装されたプリント基板によって占有されている。その上さらに、硬化させられた封止用成形材料は、取り囲まれた容積のさらなる部分、特に、充填容積形状で残存させられる残余部分を占める。この場合、最大限存在する充填容積は、様々な要因に依存する。一方では、プリント基板の実装面に配置された電気的及び／又は電子的構成素子は、相互に異なる距離で配置されてもよい。さらに、そのように配置された電気的及び／又は電子的構成素子は、異なる規模でプリント基板側から突出し得る又は引き出され得る。直線的に大きく幅広く突出する電気的及び／又は電子的構成素子も、電子ユニットの形成し得る体積本体の最も外側の縁部領域を決定する。従って、最終的に、最大充填容積は、埋め込むべきプリント基板に亘って平均的に確定される、決定すべき体積本体の簡素な外形形状によって確定される。それゆえ、用途別に、保護パッケージを形成するためには、封止用成形材料における多くの充填量が重要であり得る。さらにこの場合、封止用成形材料におけるさらに局所的に顕著な堆積が形成され得る。それゆえ、封止用成形材料のための充填容積を最小化するために、電子ユニットは、付加的に別体の挿入成形部材を含む。これは、少なくとも１つのプリント基板の実装面に少なくとも隣接して配置されている。この場合、最小化は、挿入成形部材が、硬化状態の保護パッケージの形成のために、流動性封止用成形材料に対して、体積本体内で空間的に閉鎖された押退け容積を占めることによって生じる。それにより、結果として、一方では、体積本体内の封止用成形材料の充填量を好ましくは可変に確定させること、特に最小量まで低減させることができ、これによって、製造時の著しいコスト削減が生じる。挿入成形部材は、空間的に閉鎖された押退け容積を表すことによって、保護パッケージの製造過程中もプリント基板に対して相対的に特に変わることのない所定の配置が与えられる。このようにして、封止用成形材料が体積本体内で存在すべき箇所が正確に確定可能になるという大きな利点が得られる。時折これらの箇所は、挿入成形部材の特に好ましい成形によって、次のように決定されてもよい。即ち、保護パッケージを形成するための製造技術的な要求が、封止用成形材料によって最適に考慮されるように決定されてもよい。考慮すべきことの１つは、例えば、製造過程中の流動性封止用成形材料のためのよどみのない流路の保証である。同様に、硬化させられた封止用成形材料における収縮しわが、例えば、封止用成形材料の硬化特性に適合する、体積本体の内部で許容される局所的な堆積によって、低減され又は完全に回避され得る。製造技術的な要求の簡単な確定は、使用材料に関するコンピュータ支援による封止シミュレーションから行うことができ、あるいは代替的にプロトタイプ製造によって行うことができる。好ましくは、挿入成形部材は、形状安定的に構成されており、特に保護パッケージの形成に関する一般的な製造許容誤差を維持することができる程度に構成されている。
【０００９】
従属請求項に挙げられている手段により、本発明による方法の好ましい発展構成及び改善が可能である。
【００１０】
押退け容積は、少なくとも充填容積と同等の大きさであり、好ましくは２倍よりも大きい大きさである場合には、特別なコスト上及び製造上の最適化が存在する。
【００１１】
少なくとも１つのプリント基板の実装面は、実装面から突出する電気的及び／又は電子的構成素子によって特徴付けられる実装幾何学形態を有する。好ましい実施形態においては、プリント基板の実装面に対向する挿入成形部材の面は、実装幾何学形態に適合させられている。特に、電気的及び／又は電子的構成素子相互の高さ及び／又は間隔寸法に大きな差異が存在する実装幾何学形態においては、隣接する個々若しくは複数の電気的及び／又は電子的構成素子の間に大きな空間容積が強制的に与えられている。実装幾何学形態方向への挿入成形部材の外側輪郭の再締め付けによって、用途別に、封止用成形材料のための充填容積の相当の割合を低減させることができる。個々の各電気的及び／又は電子的構成素子への適合は可能であるが、全体においては基本的に不要である。この場合、実用的な適合は、値範囲内にある高さ及び／又は間隔寸法を有する隣接する電気的及び／又は電子的構成素子からなるグループの適切な選択によって定められる。一例として好ましい値範囲は、選択されたグループの範囲内で最小及び／又は最大の高さ寸法を有する電気的及び／又は電子的構成素子を起点として、５ｍｍ以下、好ましくは３ｍｍ以下の値を有していてもよい。従って、最大で、選択されたグループの範囲内で最大の部材高さを有する電気的及び／又は電子的構成素子までの挿入成形部材の再締め付けによって、局所的な適合が生じる。
【００１２】
基本的には、プリント基板に対して相対的な挿入成形部材の適正位置での配置は、実装面に対向する挿入成形部材の面の実装幾何学形態へのそのような適合によって容易にすることができる。さらに、そのような配置の変位は困難である。これに関してさらなる改善は、挿入成形部材が固定領域を有する場合に生じる。そのような固定領域は、例えば、挿入成形部材の内部における凹部として存在することができ、その場合、そこには少なくとも１つの電気的及び／又は電子的構成素子が部分的に又はほぼ完全に浸漬され、それによって挿入成形部材の横方向のシフトが阻止される。例えば電解コンデンサのような大型で及び／又は形状の単純な電気的及び／又は電子的構成素子の場合、前述した凹部の壁部は、電気的及び／又は電子的構成素子に当接可能であり、かつ、これをクランプするように取り囲むことができる。代替的に、１つの固定領域は、挿入成形部材において、少なくとも部分領域を有し、かつ、少なくとも１つの電気的及び／又は電子的構成素子の側方に隣接し、かつ、これに直接当接することにより少なくとも一方向の移動可能性が阻止される、局所的に突出する成形要素としてのみ成形されている。突出する成形要素は、付加的に、電気的及び／又は電子的構成素子の側方を少なくとも部分的に含むクランプ領域を有することができる。
【００１３】
好ましい実施形態においては、挿入成形部材と、少なくとも１つのプリント基板の、隣接する実装面との間に、プリント基板の実装面に配置された電気的及び／又は電子的構成素子が封止用成形材料によって完全に取り囲まれるように、間隙間隔が形成されている。これにより、プリント基板の実装密度が高い場合であっても、流動性状態における封止用成形材料に対してよどみのない流路が好ましい方法によって保証されており、そのため、全ての電気的及び／又は電子的構成素子は、封止用成形材料によって到達可能である。間隙間隔は、挿入成形部材が例えば突出する載置ドームを有することにより、簡単な方法によって得ることができる。この載置ドームを用いることにより、挿入成形部材は、電気的及び／又は電子的構成素子の間を貫通した後で部材のないプリント基板領域に載置させることができる。代替的に、個々の載置ドーム又は複数の載置ドームは、それぞれ、電気的及び／又は電子的構成素子に支持され得る。
【００１４】
特に大きな利点は、少なくとも１つのプリント基板の実装面における平面図において、挿入成形部材が、プリント基板の半分より多くを、好ましくは７０％乃至１００％の被覆率で被覆している実施形態のもとで生じる。これにより、封止用成形材料に対する充填容積の最大の低減が達成され得る。
【００１５】
電子ユニットの特別な実施形態は、上下に配置され、片面又は両面に実装が施された２つのプリント基板を含む。従って、好ましくは、挿入成形部材は、２つのプリント基板の間に配置されている。さもなければ、プリント基板の離間間隔により存在する容積空間自体は、製造技術的に封止用成形材料に対してアクセス困難であり、このようにして容易に迂回することが可能である。付加的に、挿入成形部材は、２つのプリント基板の離間間隔の所定の設定のためのスペーサの機能を担う。
【００１６】
同様に好ましい実施形態は、少なくとも１つのプリント基板の両面に実装が施されており、プリント基板の両実装面にそれぞれ１つの挿入成形部材が隣接して配置されている場合に生じる。従って、封止用成形材料のための充填容積の低減は、実装されたプリント基板側の方にのみ限定されるものではない。これにより、電子ユニットの様々な実施形態が利益を得ることができる。それゆえ、基本的には、１つ又は複数の、特に上下に配置された片面又は両面に実装されたプリント基板を含む、電子ユニットの実施形態が考えられる。この場合、必要に応じて、存在する全てのプリント基板までの少なくとも１つにおいて、それぞれ各プリント基板の片方の及び／又は両方の実装面に挿入成形部材が隣接して配置されている。
【００１７】
好ましくは、挿入成形部材は、一体的に形成されている。これにより、好ましくは、流動性封止用成形材料のための空間的に閉鎖された押退け容積が非常に簡単に置き換えられ保証されることが可能である。この場合は、様々な成形構成が製造技術的に考慮されてもよい。この場合、基本的に好ましくは、全体的に連結される成形体に対する力作用が、例えば封止用成形材料が周りを流れることに起因して生じる。従って、封止用成形材料が周りを流れる際の挿入成形部材の特性は容易に予測可能であり、かつ、寸法安定性に関するその配置を有利に確定することができる。代替的に、関連し合う成形部材複合体として設けられた挿入成形部材が提供される。これは、類似のタイプ及び／又は異なるタイプの本体要素からなるグループを有し、それらは、摩擦結合的、形状結合的、及び／又は、素材結合的な材料を形成する。これは、その特性及びその性質において、上述した一体的な挿入成形部材に相当する。本体要素は、例えば、好ましいロッド材から切断され、その本体要素側を介して相互に接続された非常に簡素な基体を形成することができる。従って、異なる長さに切断することにより、材料中の本体要素は、様々な規模で１つの方向に突出することができ、例えば、少なくとも１つのプリント基板の実装幾何学形態への適合をシミュレーションすることができる。本体要素側には、隣接して配置された少なくとも２つの本体要素において相互に相補的に形成された接続区間が存在し得る。この場合、この接続区間は、例えばスナップ接続を形成する。そのため、成形部材材料は、接続区間への摩擦結合及び／又は形状結合によって生じる。相補的な接続区間は、代替的にキー・溝システムを具現化することもでき、このシステムにより、キー要素を有する一方の本体要素は、隣接する本体要素の溝要素に係合する。この場合、キー又は溝要素の直線的に配向される延長軸線に沿って長手方向シフトが可能である。従って、キー要素は、少なくとも溝要素によって次のように包囲されている。即ち、形状結合が形成されており、前述の延長軸線に沿った以外の、成形部材材料を形成する本体要素のシフトはもはや許容されないように包囲されている。形状結合が付加的にわずかなクランプ作用が存在するように構成されていることにより、取り付け過程のための成形状態において、成形部材材料の内部における本体要素のシフトが、個々の本体要素の意図しない相対的シフトに対して十分に固定されている。
【００１８】
好ましい実施形態は、挿入成形部材が中空成形体又は成形発泡体であることを想定する。両者のケースにおいては、わずかな重量しか有さない電子ユニットを得ることができるという利点が生じる。封止用成形材料のための充填容積の低減により、封止用成形材料は、挿入成形部材のより軽量の質量体によって置き換えられている。
【００１９】
基本的には、挿入成形部材を用いて、体積本体の所定の外形形状を置き換えることができることにより、特別な利点が与えられている。そのような外形形状は、例えば、電子ユニットを所定の取り付け空間に適合させるために、及び／又は、取り扱いを支援するために、例えば機能技術的に引き起こされてもよい。同様に、販売上の理由から、所定の形式言語が要求される場合もある。外形形状は、包含され片面又は両面に実装された少なくとも１つのプリント基板と、電子ユニットの本体外面との間に大きな離間間隔がある場合でも、原則的には非常に自由に実施可能である。これによって引き起こされるこの容積空間は、挿入成形部材の対応する空間を占める部分領域によって非常に簡単に充填することができる。それにより、さもなければ引き起こされていた、封止用成形材料のための大きな充填容積を、好ましい方法により任意に低減させることができる。電子ユニットのための非常に簡単な外形形状は、体積本体及び／又は挿入成形部材が、それぞれ多面体として形成されている場合に、即ち、全ての本体外面が平坦な表面部材から形成されている場合に生じる。これにより、電子ユニットのメーカーは、特に、一方では、保護パッケージを形成する封止用成形材料の導入のために、また、挿入成形部材自体の製造のためにも必要なその後の非常に簡単な金型に関して、コスト上及び製造上有利に実施することができる。この意味においては、立方体、直方体、四面体、角錐、角錐台又は八面体のような外形形状は特に有利である。その他にも、例えば回転体、球体、球欠、円柱、楕円体、円錐体又は円錐台のようなさらなる簡素な外形形状も存在する。その上さらに、前述した外形形状の少なくとも２つから合成される体積本体の置き換えが可能である。最終的に、体積本体は、完全に又は少なくとも部分的に湾曲した本体外面を有することができる。このことは、場合によっては、金型側により大きなコストを引き起こさせる。
【００２０】
好ましい実施形態は、体積本体が、挿入成形部材の部分領域によって形成された少なくとも１つの外面部分を有することを想定する。従って、もはや電子ユニットが、硬化させられた封止用成形材料によって外部から完全に取り囲まれる必要がなくなり、これによって封止用成形材料の充填量に関するさらなる節約が達成され得る。さらに、挿入成形部材の前述の部分領域は、封止用成形材料による置き換えにより実現が困難であった、あるいは、より多くの労力をかけることでしか実現することができなかった有利で特別な機械的及び／又は電気的機能領域を有することができる。それにより、挿入成形部材の部分領域は、ホルダを備えた電子ユニットの固定手段として固定要素を含むことができる。
【００２１】
基本的には、電子ユニットは、プリント基板の電気的接触接続を可能にする接続領域を含む。好ましくは、この接続領域は接続コネクタの形態で形成されている。この接続コネクタは、プリント基板と電気的に接触接続されていて、体積本体の外部から対応コネクタによって接触接続可能である。この場合、接続領域又は接続コネクタは、一方では、硬化させられた封止用成形材料によって形成された、体積本体の本体外面を通って出現し得る。他方では、接続領域又は接続コネクタを、体積本体の少なくとも１つの外面領域を形成する、挿入成形部材の前述の部分領域の内部に設けることが可能である。
【００２２】
基本的には、挿入成形部材のために多数の材料が可能である。この選択は、特に、例えばわずかな重量、簡単な製造手段、衝撃吸収力、わずかな膨張特性又は完全に特定される膨張特性など優先順位のある特性に向けられる。場合によっては、電子ユニットの良好な放熱性を支援するために、挿入成形部材は金属により実施されてもよい。この場合は、プリント基板に対する短絡的接触接続が、十分な離間間隔によって排除され続けるように留意すべきである。このことは、さらに、封止用成形材料が、電気的絶縁機能を満たし、かつ、実装されたプリント基板を取り囲むことによって排除することが可能である。他の可能性は、挿入成形部材が電気的絶縁材料からなることによって提供される。非常に低コストの挿入成形部材は、エラストマー又は熱硬化性材料によって製造することができる。全体として、一定時間内での生産個数要求が高い枠内において、特に低コストの製造が可能である、挿入成形部材を製造する製造方法は有利である。ここでは、選択された材料に応じて、例えば、射出成形法、押出ブロー成形法、発泡成形法又はプレス成形法が挙げられる。
【００２３】
本発明は、片面又は両面に複数の電気的及び／又は電子的構成素子が実装された少なくとも１つのプリント基板を含む、特に前述した実施形態のいずれか１つによる電子ユニットを形成する方法にも関しており、この方法は、以下の方法ステップ、即ち、
−少なくとも１つのプリント基板を、挿入成形部材と共に、電子ユニットの体積本体を成形する金型内に挿入するステップであって、挿入成形部材は、少なくとも１つの実装面に隣接して配置され、金型内に、封止用成形材料のための充填容積としての自由空間が残存させられる、ステップと、
−流動性封止用成形材料を金型内に、当該封止用成形材料によって充填容積が完全に充填されるまで導入するステップと、
−封止用成形材料を硬化させ、硬化させられた封止用成形材料が体積本体の外面の少なくとも一部を形成することによって、プリント基板が埋め込まれている保護パッケージを形成するステップと、
を含む。
【００２４】
本発明のさらなる利点、特徴及び詳細は、好ましい実施形態の以下の説明から、及び、図面に基づいて明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１ａ】様々な製造時点での電子ユニットの第１の実施形態の構成を示した図。
【図１ｂ】様々な製造時点での電子ユニットの第１の実施形態の構成を示した図。
【図１ｃ】様々な製造時点での電子ユニットの第１の実施形態の構成を示した図。
【図１ｄ】様々な製造時点での電子ユニットの第１の実施形態の構成を示した図。
【図２ａ】様々な製造時点での電子ユニットのさらなる実施形態の構成を示した図。
【図２ｂ】様々な製造時点での電子ユニットのさらなる実施形態の構成を示した図。
【図２ｃ】様々な製造時点での電子ユニットのさらなる実施形態の構成を示した図。
【図２ｄ】様々な製造時点での電子ユニットのさらなる実施形態の構成を示した図。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
発明の実施形態
図面において、機能的に同等の構成素子にはそれぞれ同一の参照符号が付されている。
【００２７】
図１ａ乃至図１ｄ及び図２ａ乃至図２ｄは、それぞれ、様々な製造時点での電子ユニット１００，１００’の第１の又はさらなる実施形態の構成を示している。詳細には、図１ａ及び図２ａには、それぞれ、実装されたプリント基板１０の準備、又は、プリント基板１０’及びその上に離間間隔をおいて並列に配置されたさらなるプリント基板２０からなるアセンブリ５の準備が示されている。この例においては、２つのプリント基板１０’，２０が可撓性の部分領域１１，２１を介して相互に電気的に接続されている。この種のプリント基板の実施は、一般に、例えばスターフレックス又はセミフレックス実施形態として公知であり、プリント基板１０’，２０相互の柔軟な角度配置を可能にする。代替的に、図２ａによるアセンブリ５は、付加的に、コネクタ用プリント基板３０に接触接続する接続コネクタ４０を含む。この接続コネクタ４０は、例えば、スターフレックス又はセミフレックス実施形態の一部であり、可撓性部分領域１１，２１を介してそれぞれプリント基板１０’又はプリント基板２０と電気的に接続されている。次いで、コネクタ用プリント基板３０は、例えば、２つのプリント基板１０’，２０に対して垂直方向に配向されており、それにより、２つのプリント基板１０’，２０の延在方向に接続手段が存在する。代替的に、接続コネクタ４０は、プリント基板１０’の回路構造部と直接接触接続されてもよく、特に接続コネクタ４０のろう付け接続されたピンコンタクトを介して接触接続されてもよい。そのような接触接続は、図１ａによる実施形態に示されている。基本的には、プリント基板１０，１０’，２０は、それぞれ片面又は両面に実装されたプリント基板であり得る。次いで、実装されたプリント基板側には、複数の電気的及び／又は電子的構成素子５０，５０．１，５０．１が配置されており、導体路構造部と共に電気的回路を形成している。この電気的回路は、ここでの実施例においては、付加的にヒートシンク５０．２を含み、これらのヒートシンク５０．２は、プリント基板１０，１０’の各電力領域において、例えばろう付けスペーサバンプを介して接触接続されている。電気的及び／又は電子的構成素子５０．１のいくつか、例えばコンデンサは、他と比較して実装されたプリント基板側からより大規模に突出する。電気的及び／又は電子的構成素子５０，５０．１，５０．２の異なる突出により、全体として、実装されたプリント基板側の実装幾何学形態５５が形成されている（簡略化のために図１ｂ乃至図１ｄ及び図２ｂ乃至図２ｄではもはや示されていない）。
【００２８】
図１ｂ及び図２ｂにおいては、それぞれ、電子ユニット１００，１００’の対応する実施形態を形成するさらなる方法ステップが示されている。この場合、基本的には、少なくとも１つの実装されたプリント基板側に隣接して挿入成形部材６０が配置される。この挿入成形部材６０は、好ましくは、射出成形部材、中空成形体又は成形発泡体として形成されてもよい。好ましくは、特に電気絶縁性プラスチック材料からなる挿入成形部材６０が設けられている。さらに好ましくは、挿入成形部材６０は一体的に形成されている。代替的に、そのような挿入成形部材６０は、図１ｂに概略的にのみ示されているように、本体要素６０．１及び本体要素６０．２を含む成形部材材料６０’としても存在し得る。２つの本体要素６０．１，６０．２は、それぞれ本体要素側に形成された接続区間６０ａを介して、形状結合、摩擦結合又は素材結合を用いて相互に堅固に接続されている。実装されたプリント基板側に対向する挿入成形部材６０の側は、そこに存在する実装幾何学形態５５に適合させられている。さらに、電気的及び／又は電子的構成素子５０，５０．１，５０．２の間には好ましくは間隙間隔ｘ１，ｘ２が設けられている。図２ｂに示されている実施形態に関して、挿入成形部材６０は、実装幾何学形態５５に対してそれぞれプリント基板１０’，２０，３０の実装面に適合させられている。ここでは、挿入成形部材６０は、プリント基板１０’，２０の間に挿入されている。図１ａによる挿入成形部材６０は、くさび形に形成されており、プリント基板１０の実装幾何学形態のその基準面に適合させられている。一般的に、実装幾何学形態への適合によって、挿入成形部材６０は、電気的及び／又は電子的構成素子５０，５０．１，５０．２への衝突により、少なくともその横方向のシフト可能性が阻止されている。好ましくは、そのような挿入成形部材は、単純な本体の外形形状を有する。
【００２９】
図１ｃ及び図２ｃには、それぞれ、次の方法ステップ、即ち、少なくとも１つのプリント基板１０又はプリント基板１０’，２０，３０を含むアセンブリ５を、対応する挿入成形部材６０と共に、電子ユニット１００，１００’の体積本体２００を成形する金型１５０内に挿入することを想定した方法ステップが示されている。この場合、金型１５０の壁部の間には、封止用成形材料８０のための充填容積７０として自由空間が残存させられる。封止用成形材料８０は、流動性状態において金型１５０の充填開口部（図示せず）を通って自由空間に導入される。その際、挿入成形部材６０は、流入する封止用成形材料８０に対して、体積本体２００内で空間的に閉鎖された押退け容積７５を占める。それゆえ、封止用成形材料８０は、充填容積７０が封止用成形材料８０によって完全に充填されるまで、挿入成形部材６０の周りを流れるように強制されている。封止用成形材料８０’が硬化させられることにより、保護パッケージ９０の形成に至る。この保護パッケージ９０内には、プリント基板１０又はプリント基板１０’，２０，３０のアセンブリ５が埋め込まれている。
【００３０】
図１ｄ及び図２ｄは、金型１５０から取り外された状態の電子ユニット１００，１００’の第１及びさらなる実施形態を示す。ここでは、硬化させられた封止用成形材料８０’は、それぞれ体積本体２００の外面を形成する。これらの外面の１つからは接続コンタクト４０が引き出され、例えば制御機器の形態の電子ユニット１００，１００’と、対応する対応コネクタとの電気的接触接続手段を提供する。
【００３１】
さらに、電子ユニットのさらなる実施形態が示されており、簡略化のために図１ｄ及び図２ｄにおいて破線のみで示されている。一変形実施形態は、例えば、プリント基板１０，１０’の２つの実装面に、それぞれ隣接して挿入成形部材６０が配置されていることによって生じる。このことは、例えば、第２の実装されたプリント基板側においても大規模に突出する電気的構成素子５０．１が引き出され、又は、電子ユニット１００，１００’の完全に特定される外形形状に置き換えるために必要である。付加的に又はそれに依存することなく、体積本体２００が、図１ｄに概略的に示されるように、挿入成形部材６０の部分領域６１によって形成されている、少なくとも１つの外面部分を有する、電子ユニット１００の実施形態も考えられる。挿入成形部材６０の部分領域６１は、例えば、ホルダ（図示せず）を備えた電子ユニット１００の固定手段として固定要素６６を含む。
【図１ａ】
2019521525.tif 000003
【図１ｂ】
2019521525.tif 000004
【図１ｃ】
2019521525.tif 000005
【図１ｄ】
2019521525.tif 000006
【図２ａ】
2019521525.tif 000007
【図２ｂ】
2019521525.tif 000008
【図２ｃ】
2019521525.tif 000009
【図２ｄ】
2019521525.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成31年2月25日(2019.2.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
片面又は両面に複数の電気的及び／又は電子的構成素子（５０，５０．１，５０．２）が実装され、硬化させられた封止用成形材料（８０’）からなる保護パッケージ（９０）内に埋め込まれた少なくとも１つのプリント基板（１０，１０’，２０）を含む電子ユニット（１００，１００’）であって、
前記電子ユニット（１００，１００’）は、全体として、前記硬化させられた封止用成形材料（８０’）が充填容積（７０）を占める体積本体（２００）を形成する、電子ユニット（１００，１００’）において、
前記電子ユニット（１００，１００’）が、前記充填容積（７０）の最小化のために、付加的に別体の挿入成形部材（６０）を含み、
前記挿入成形部材（６０）は、前記少なくとも１つのプリント基板（１０，１０’，２０）の実装面に隣接して配置されていて、硬化状態の前記保護パッケージ（９０）の形成のために、流動性封止用成形材料（８０）に対して、前記体積本体（２００）内で空間的に閉鎖された押退け容積を占めることを特徴とする、電子ユニット（１００，１００’）。
【請求項２】
前記押退け容積は、少なくとも前記充填容積（７０）と同等の大きさである、請求項１に記載の電子ユニット（１００，１００’）。
【請求項３】
前記押退け容積は、前記充填容積（７０）の２倍よりも大きい大きさである、請求項１又は２に記載の電子ユニット（１００，１００’）。
【請求項４】
前記少なくとも１つのプリント基板（１０，１０’，２０）の前記実装面は、当該実装面から突出する前記電気的及び／又は電子的構成素子（５０，５０．１，５０．２）によって特徴付けられる実装幾何学形態（５５）を有し、前記実装面に対向する前記挿入成形部材（６０）の面は、前記実装幾何学形態（５５）に適合させられている、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の電子ユニット（１００，１００’）。
【請求項５】
前記挿入成形部材（６０）と、前記少なくとも１つのプリント基板（１０，１０’，２０）の、隣接する前記実装面との間に、前記プリント基板（１０，１０’，２０）の前記実装面に配置された前記電気的及び／又は電子的構成素子（５０，５０．１，５０．２）が前記封止用成形材料（８０’）によって完全に取り囲まれるように、間隙間隔（ｘ１，ｘ２）が形成されている、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の電子ユニット（１００，１００’）。
【請求項６】
前記少なくとも１つのプリント基板（１０，１０’，２０）の前記実装面における平面図において、前記挿入成形部材（６０）が、前記プリント基板（１０，１０’，２０）の半分より多くを被覆している、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の電子ユニット（１００，１００’）。
【請求項７】
前記少なくとも１つのプリント基板（１０，１０’，２０）の前記実装面における平面図において、前記挿入成形部材（６０）が、前記プリント基板（１０，１０’，２０）を７０％乃至１００％の被覆率で被覆している、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の電子ユニット（１００，１００’）。
【請求項８】
前記電子ユニット（１００，１００’）は、上下に配置され、片面又は両面に実装が施された２つのプリント基板（１０’，２０）を含み、当該２つのプリント基板（１０’，２０）の間に前記挿入成形部材（６０）が配置されている、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の電子ユニット（１００，１００’）。
【請求項９】
前記少なくとも１つのプリント基板（１０，１０’，２０）の両面に実装が施されており、前記プリント基板（１０，１０’，２０）の両実装面にそれぞれ１つの前記挿入成形部材（６０）が隣接して配置されている、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の電子ユニット（１００，１００’）。
【請求項１０】
前記挿入成形部材（６０）は、一体的に形成されている、又は、関連し合う成形部材複合体（６０’）から形成されている、請求項１乃至９のいずれか一項に記載の電子ユニット（１００，１００’）。
【請求項１１】
前記挿入成形部材（６０）は、中空成形体又は成形発泡体である、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の電子ユニット（１００，１００’）。
【請求項１２】
前記挿入成形部材（６０）は、電気絶縁材料からなる、請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の電子ユニット（１００，１００’）。
【請求項１３】
前記体積本体（２００）及び／又は前記挿入成形部材（６０）は、それぞれ、多面体として形成されている、又は、回転体若しくは球体若しくは球欠若しくは円柱若しくは楕円体若しくは円錐体若しくは円錐台として形成されている、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の電子ユニット（１００，１００’）。
【請求項１４】
前記多面体は、立方体又は直方体又は四面体又は角錐又は角錐台又は八面体である、請求項１３に記載の電子ユニット（１００，１００’）。
【請求項１５】
前記体積本体（２００）は、前記挿入成形部材（６０）の部分領域（６１）によって形成された少なくとも１つの外面部分を有する、請求項１乃至１４のいずれか一項に記載の電子ユニット（１００，１００’）。
【請求項１６】
前記挿入成形部材（６０）の前記部分領域（６１）は、ホルダを備えた前記電子ユニット（１００，１００’）の固定手段として固定要素（６６）を含む、請求項１５に記載の電子ユニット（１００，１００’）。
【請求項１７】
前記電子ユニット（１００，１００’）は接続コネクタ（４０）を含み、当該接続コネクタ（４０）は、前記プリント基板（１０，３０）と電気的に接触接続されていて、前記体積本体（２００）の外部から対応コネクタ（４０）によって接触接続可能である、請求項１乃至１６のいずれか一項に記載の電子ユニット（１００，１００’）。
【請求項１８】
片面又は両面に複数の電気的及び／又は電子的構成素子（５０，５０．１，５０．２）が実装された少なくとも１つのプリント基板（１０，１０’，２０）を含む、請求項１乃至１７のいずれか一項に記載の電子ユニット（１００，１００’）を形成する方法であって、
以下の方法ステップ、即ち、
−前記少なくとも１つのプリント基板（１０，１０’，２０）を、挿入成形部材（６０）と共に、前記電子ユニット（１００，１００’）の体積本体（２００）を成形する金型（１５０）内に挿入するステップであって、前記挿入成形部材（６０）は、少なくとも１つの実装面に隣接して配置され、前記金型（１５０）内に、封止用成形材料（８０）のための充填容積（７０）としての自由空間が残存させられるステップと、
−流動性封止用成形材料（８０）を前記金型内に、当該封止用成形材料（８０）によって前記充填容積（７０）が完全に充填されるまで導入するステップと、
−前記封止用成形材料（８０’）を硬化させ、硬化させられた前記封止用成形材料（８０’）が前記体積本体（２００）の外面の少なくとも一部を形成することによって、前記プリント基板（１０，１０’，２０）が埋め込まれている保護パッケージ（９０）を形成するステップと、
を含む方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
図１ａ乃至図１ｄ及び図２ａ乃至図２ｄは、それぞれ、様々な製造時点での電子ユニット１００，１００’の第１の又はさらなる実施形態の構成を示している。詳細には、図１ａ及び図２ａには、それぞれ、実装されたプリント基板１０の準備、又は、プリント基板１０’及びその上に離間間隔をおいて並列に配置されたさらなるプリント基板２０からなるアセンブリ５の準備が示されている。この例においては、２つのプリント基板１０’，２０が可撓性の部分領域１１，２１を介して相互に電気的に接続されている。この種のプリント基板の実施は、一般に、例えばスターフレックス又はセミフレックス実施形態として公知であり、プリント基板１０’，２０相互の柔軟な角度配置を可能にする。代替的に、図２ａによるアセンブリ５は、付加的に、コネクタ用プリント基板３０に接触接続する接続コネクタ４０を含む。この接続コネクタ４０は、例えば、スターフレックス又はセミフレックス実施形態の一部であり、可撓性部分領域１１，２１を介してそれぞれプリント基板１０’又はプリント基板２０と電気的に接続されている。次いで、コネクタ用プリント基板３０は、例えば、２つのプリント基板１０’，２０に対して垂直方向に配向されており、それにより、２つのプリント基板１０’，２０の延在方向に接続手段が存在する。代替的に、接続コネクタ４０は、プリント基板１０’の回路構造部と直接接触接続されてもよく、特に接続コネクタ４０のろう付け接続されたピンコンタクトを介して接触接続されてもよい。そのような接触接続は、図１ａによる実施形態に示されている。基本的には、プリント基板１０，１０’，２０は、それぞれ片面又は両面に実装されたプリント基板であり得る。次いで、実装されたプリント基板側には、複数の電気的及び／又は電子的構成素子５０，５０．１，５０．２が配置されており、導体路構造部と共に電気的回路を形成している。この電気的回路は、ここでの実施例においては、付加的にヒートシンク５０．２を含み、これらのヒートシンク５０．２は、プリント基板１０，１０’の各電力領域において、例えばろう付けスペーサバンプを介して接触接続されている。電気的及び／又は電子的構成素子５０．１のいくつか、例えばコンデンサは、他と比較して実装されたプリント基板側からより大規模に突出する。電気的及び／又は電子的構成素子５０，５０．１，５０．２の異なる突出により、全体として、実装されたプリント基板側の実装幾何学形態５５が形成されている（簡略化のために図１ｂ乃至図１ｄ及び図２ｂ乃至図２ｄではもはや示されていない）。
【国際調査報告】
2019521525.tif 000011
2019521525.tif 000012
2019521525.tif 000013
2019521525.tif 000014