專利名稱：模塊殼體和用于制造模塊殼體的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1前序部分的模塊殼體。
背景技術(shù)：
這種模塊被一般性公開。例如由文獻(xiàn)DE 10 2004 058 815 Al公開了一種具有殼 體和引線框的芯片模塊，其中，該殼體具有一元件，特別一半導(dǎo)體元件，引線框在一個部分 區(qū)域中該被殼體形狀鎖合地包圍。在制造過程中，該元件首先被安裝到該引線框上并且隨 后借助環(huán)氧化物注塑包封以生成該殼體。隨后沖壓引線框，使得產(chǎn)生各個芯片模塊。沒有 設(shè)計借助一外殼體通過壓力注塑包封包圍芯片模塊的殼體和引線框的第二部分區(qū)域，因而 必需用于使元件或者芯片模塊典型地通過裝配工藝或焊接工藝在電路板上觸點接觸的附 加方法步驟以及用于構(gòu)成保護(hù)殼體或者用于將殼體插入到保護(hù)殼體中的其它方法步驟。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明模塊殼體和根據(jù)并列權(quán)利要求用于制造模塊殼體的本發(fā)明方法具有的優(yōu) 點是，相對于現(xiàn)有技術(shù)，可實現(xiàn)借助可較好掌控的工藝步驟將至少一個元件集成在一外殼 體中，其中，可以簡單地和工藝成本最低地實現(xiàn)根據(jù)用戶特定的和/或根據(jù)使用特定的對 外殼體造型的要求和/或電接觸的類型和方式。這一方面通過外殼體和內(nèi)殼體之間的形狀 鎖合和/或材料鎖合的連接來實現(xiàn)，使得與現(xiàn)有技術(shù)相比不需要附加的載體元件，該載體 元件需要在費用多的附加方法步驟中制造和裝配。以可較好掌控的壓鑄工藝或者模制工藝 制造外殼體可實現(xiàn)外殼體的變化的和靈活的造型，使得可以簡單地實現(xiàn)對外殼體的專門要 求。另一方面，連接元件在第三部分區(qū)域中具有插塞觸頭，使得不需要用于接通連接元件或 者所述至少一個元件的附加元件(尤其是通過一可插接的觸頭)。該連接元件因此尤其有 利地同時起到元件的機(jī)械固定和電接觸的作用，使得與現(xiàn)有技術(shù)相比完全不需要印刷電路 板、電路板或附加的插頭。有利的是插塞觸頭和元件觸頭一體連接，使得不需要附加的、必 須在附加方法步驟中接觸的印制導(dǎo)線和/或電觸頭。此外，通過外殼體形狀鎖合地包圍內(nèi) 殼體保證了對內(nèi)殼體最大的保護(hù)和止動功能，因為內(nèi)殼體被所有側(cè)機(jī)械固定。在現(xiàn)有技術(shù) 中，內(nèi)殼體僅從底側(cè)通過材料鎖合的連接被止動。根據(jù)另一優(yōu)選的擴(kuò)展構(gòu)型，外殼體具有一插頭，該插頭至少部分地包罩所述電插 接觸頭，其中，尤其是電插接觸頭的不同造型可通過相應(yīng)的沖壓-彎曲工藝實現(xiàn)。因此，夕卜 殼體和插頭有利地一體式連接并且可在一個唯一的相對簡單的方法步驟中制造。壓力注塑 包封工藝和/或電插接觸頭的不同造型的實現(xiàn)以簡單的方式允許實現(xiàn)外殼體的不同造型， 因此也允許實現(xiàn)不同的插頭形狀，尤其是統(tǒng)一規(guī)格的和/或標(biāo)準(zhǔn)化的插頭類型。根據(jù)一優(yōu)選的擴(kuò)展構(gòu)型，連接元件在第三部分區(qū)域中具有與其它插接觸頭的電的 和/或機(jī)械的連接，使得尤其有利地實現(xiàn)其它插接觸頭的不同于連接元件的材料厚度或材 料類型的材料厚度。因此例如能夠以沖壓-彎曲工藝實現(xiàn)簡單并且成本有利地制造相對薄 的連接元件，而為了實現(xiàn)確定的、具有相應(yīng)要求的插接觸頭材料厚度的插頭標(biāo)準(zhǔn)，使用具有所要求的厚度的另一材料作為另一插接觸頭。優(yōu)選該另一插接觸頭與連接元件導(dǎo)電地連 接，尤其通過材料鎖合的、力鎖合的和/或形狀鎖合的連接。根據(jù)一優(yōu)選的擴(kuò)展構(gòu)型，所述至少一個元件具有與連接元件接觸的電的和/或機(jī) 械的第一觸頭和/或連接元件在第二部分區(qū)域中被外殼體形狀鎖合地包圍，使得該連接元 件有利地同時用于所述元件的機(jī)械固定以及所述元件的電接觸。因此有利地完全不需要附 加的載體元件和/或電路板或印刷電路板用于元件的電接觸，這些需要相對成本高的制造 方法和裝配方法。根據(jù)另一優(yōu)選擴(kuò)展構(gòu)型，連接元件包括至少一個導(dǎo)電的印制導(dǎo)線，其中，這些印制 導(dǎo)線分別至少部分地在連接元件的第一、第二和第三部分區(qū)域上延伸。因此可通過連接元 件有利地實現(xiàn)元件的簡單的電接觸。與現(xiàn)有技術(shù)相比，顯著地減少接觸費用，因為僅使用了 唯一的構(gòu)件來產(chǎn)生由插接觸頭至元件的導(dǎo)電連接并且因此節(jié)省了成本高的電路板或印刷 電路板制造、裝配和電接觸。根據(jù)另一優(yōu)選構(gòu)型，內(nèi)殼體和/或外殼體包括一模制殼體或一壓鑄殼體和/或所 述元件包括至少一個半導(dǎo)體芯片和/或至少一個無源的電子元件。模制殼體或者壓鑄殼體 的應(yīng)用使得能夠?qū)崿F(xiàn)內(nèi)殼體和外殼體的簡單的、變化的造型，尤其因為模制工藝(例如“注 射模塑，injection molding")和/或壓鑄工藝可較好地掌握。元件或內(nèi)殼體有利地包括 多體式布置的半導(dǎo)體芯片和/或無源元件，尤其是傳感器芯片和/或ASIC，它們裝配在連 接元件的第一部分區(qū)域上，使得優(yōu)選也可在內(nèi)殼體內(nèi)部實現(xiàn)復(fù)雜的多部分式電路。連接元 件的第一部分區(qū)域尤其優(yōu)選具有用于多個半導(dǎo)體芯片和/或多個無源元件的安裝和電路 連接的、相互電絕緣的或者說分開的印制導(dǎo)線，其中，相應(yīng)的半導(dǎo)體芯片和/或無源元件的 “占用位置(Footprint) ”尤其優(yōu)選集成在連接元件中。本發(fā)明的另一主題是用于制造模塊殼體的方法，其中，在第一方法步驟中將所述 至少一個元件裝配在連接元件上，在第二方法步驟中將所述至少一個元件和所述連接元件 的第一部分區(qū)域壓力注塑包封以產(chǎn)生內(nèi)殼體，并且，在第三方法步驟中將內(nèi)殼體并且至少 部分地將連接元件壓力注塑包封以產(chǎn)生外殼體。因此，可有利地在僅三個相對簡單并且好 掌控的方法步驟中實現(xiàn)具有變化的外殼體造型的模塊殼體。尤其不需要使用附加的載體元 件和印刷電路板或者說電路板。元件優(yōu)選釬焊和/或粘接到連接元件上，其中，尤其優(yōu)選該 連接元件在元件的區(qū)域中具有元件的“占用位置”。根據(jù)另一優(yōu)選擴(kuò)展構(gòu)型，在第一和第二方法步驟之間實施第四方法步驟，用于所 述至少一個元件的電接觸，尤其借助鍵合過程。因此可有利地實現(xiàn)元件的電路連接，尤其是 多個元件相互間的電路連接，使得優(yōu)選可實現(xiàn)具有多個半導(dǎo)體芯片和/或多個無源元件的 復(fù)雜的電路，其中，尤其優(yōu)選連接元件在第一部分區(qū)域中具有多個印制導(dǎo)線，這些印制導(dǎo)線 適配于多個元件或者它們的占用位置的優(yōu)化的電接觸。根據(jù)另一優(yōu)選擴(kuò)展構(gòu)型，在第二和第三方法步驟之間實施第五方法步驟，用于沖 壓和/或彎曲連接元件，優(yōu)選在連接元件的第三部分區(qū)域中用于產(chǎn)生插塞觸頭。因此有利 地以簡單的方式?jīng)]有附加構(gòu)件地實現(xiàn)了插塞觸頭，其中，插塞觸頭在彎曲和/或沖壓過程 中變化的形狀適配能夠?qū)崿F(xiàn)特殊的插接接觸要求，也就是用于統(tǒng)一規(guī)格的和/或標(biāo)準(zhǔn)的插 頭類型。優(yōu)選在彎曲過程中在連接元件的第三部分區(qū)域中例如形成夾緊位置和/或彈性彎 曲位置，使得在插頭和相應(yīng)的插頭配對件之間插接連接的情況下獲得提高的連接強(qiáng)度。尤其有利地在沖壓過程中同時進(jìn)行多余連接元件材料與連接元件的分離。根據(jù)另一優(yōu)選擴(kuò)展構(gòu)型，在第一方法步驟中將多個元件裝配在一聯(lián)合體上，尤其 是引線框聯(lián)合體上，在第二方法步驟中將這多個元件分別壓力注塑包封以產(chǎn)生多個內(nèi)殼 體，其中，在第五方法步驟中將聯(lián)合體沖壓，使得形成被內(nèi)殼體部分包圍的多個連接元件。 因此可有利地同時實現(xiàn)相對成本有利地生產(chǎn)多個模塊殼體。尤其優(yōu)選同時制造多個內(nèi)殼 體，這些內(nèi)殼體包圍連接元件的第一部分區(qū)域并且分別具有至少一個元件，其中，在第三方 法步驟中分別根據(jù)要求以個性化的造型制造外殼體，使得可制造例如具有不同外殼體的多 個相同的模塊殼體，尤其是傳感器。根據(jù)另一優(yōu)選擴(kuò)展構(gòu)型，第二方法步驟包括模制過程，其中，優(yōu)選實施“注射模塑” 工藝，和/或第三方法步驟包括壓鑄過程，其中，優(yōu)選借助塑料工藝實施壓力注塑包封。因 此在可相對好地掌控并且成本有利的制造工藝中以簡單的方式有利地實現(xiàn)變化的殼體形 狀。本發(fā)明的實施例在附圖中示出并且在下面的說明中詳細(xì)地解釋。


附圖示出圖1根據(jù)本發(fā)明第一實施形式的模塊殼體的俯視示意圖和側(cè)視示意圖，圖2a至圖2g根據(jù)本發(fā)明其它實施形式的模塊殼體的其它初部結(jié)構(gòu)的示意圖，圖3根據(jù)其它實施形式之一的多個模塊殼體的第一初部結(jié)構(gòu)，圖4根據(jù)其它實施形式之一的模塊殼體的內(nèi)殼體以及圖5根據(jù)其它實施形式之一的模塊殼體的內(nèi)殼體的元件。在不同的附圖中，相同的部件設(shè)有基本上相同的附圖標(biāo)記并且因此通常也分別僅 提到一次。
具體實施例方式在圖1中示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施形式的模塊殼體1的示意性俯視圖或者說觀 看圖以及示意性側(cè)視圖或者說側(cè)向觀看圖，其中，該模塊殼體1具有內(nèi)殼體2、外殼體3以及 連接元件4，其中，該內(nèi)殼體2具有至少一個元件5并且連接元件4在第一部分區(qū)域6中被 內(nèi)殼體2形狀鎖合地包圍，此外該連接元件4在第二部分區(qū)域6 ‘中以及內(nèi)殼體2完全被外 殼體3分別形狀鎖合地包圍。此外，外殼體3包括一用于連接元件4的觸點接觸的插頭9， 其中，沒有示出的元件5具有通至連接元件4的電的和機(jī)械的第一觸點7，并且，連接元件 4在第三部分區(qū)域6"中作用為插頭9的電插塞觸頭8。為了元件5的電接觸，該連接元件 4至少包括兩個導(dǎo)電的印制導(dǎo)線12，這些印制導(dǎo)線在第一、第二和第三部分區(qū)域6、6'、6〃 上延伸。該內(nèi)殼體2優(yōu)選包括模制殼體，這些模制殼體用環(huán)氧化物“注射模塑”工藝制成， 該外殼體3優(yōu)選包括塑料殼體，這些塑料殼體通過壓鑄工藝制成。插塞觸頭8在第三區(qū)域 6 “中特別優(yōu)選具有夾緊和/或彈性彎曲部位，使得在插頭9和相應(yīng)的插頭配對件之間插接 的情況下獲得提高的強(qiáng)度。在圖2a至圖2g中示出了根據(jù)本發(fā)明其它實施形式的模塊殼體1的其它初部結(jié)構(gòu) 的示意圖，它們基本與分別沒有外殼體3的第一實施形式模塊殼體1 一致，其中，僅連接元件4在第三部分區(qū)域6 “的形狀在這些其它實施形式中這樣變化，使得實現(xiàn)用于不同插頭9 的多個不同的插塞觸頭8。圖2e示出另一初部結(jié)構(gòu)的示意圖，該初部結(jié)構(gòu)是連接元件4的 基本初始形狀，從該基本初始形狀出發(fā)通過沖壓-彎曲工藝可制成插塞觸頭的所有可能的 實施形式，例如圖2a至圖2g中描述的其它實施形式。圖3中示出了多個根據(jù)其它實施形式之一的模塊殼體1的第一初部結(jié)構(gòu)，它們作 為基本初始形狀設(shè)置在引線框聯(lián)合體中，其中，多個沒有示出的元件5在第一方法步驟中 與連接元件4的聯(lián)合體4'裝配，優(yōu)選在第四方法步驟中進(jìn)行電接觸并且在第二方法步驟 被多個內(nèi)殼體2包圍。連接元件4或者說印制導(dǎo)線12的、借助初部結(jié)構(gòu)的示出的聯(lián)合體 4'在下面的第五方法步驟中這樣沖壓出，使得各個連接元件4或者印制導(dǎo)線12分別與一 個內(nèi)殼體2—起生成，其中，優(yōu)選同時進(jìn)行連接元件4在第三部分區(qū)域6"中的彎曲和/或 沖壓，以產(chǎn)生相應(yīng)的插塞觸頭8。在下面的第三方法步驟中，每個內(nèi)殼體2和每個連接元件 4的第二部分區(qū)域6'分別基本上通過壓力注塑包封設(shè)置外殼體3，其中，該外殼體3優(yōu)選具 有一插頭9并且該外殼體3的外部造型分別尤其是優(yōu)選可變化地設(shè)置。在圖4中示出根據(jù)這些其它實施形式之一的模塊殼體1的示例性內(nèi)殼體2，其中， 該內(nèi)殼體是一模制殼體，該模制殼體在第一部分區(qū)域6中形狀鎖合并且特別是材料鎖合地 包圍該連接元件4。在圖5中也示出了根據(jù)這些其它實施形式之一的模塊殼體1的內(nèi)殼體2，其中，該 內(nèi)殼體2具有元件5，該元件包括半導(dǎo)體芯片以及無源元件。這些元件5裝配在連接元件4 上并且與連接元件4的印制導(dǎo)線12電接觸。這些元件5優(yōu)選包括一運動傳感器和一 ASIC。
權(quán)利要求
模塊殼體(1)，具有一內(nèi)殼體(2)、一外殼體(3)以及一連接元件(4)，其中，該內(nèi)殼體(2)具有至少一個元件(5)并且完全被該外殼體(3)形狀鎖合地包圍，并且，該連接元件(4)在第一部分區(qū)域(6)中被該內(nèi)殼體(2)形狀鎖合地包圍，其特征在于，該連接元件(4)在第三部分區(qū)域(6″)中具有電插塞觸頭(8)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的模塊殼體(1)，其特征在于，該外殼體(3)具有一插頭(9)，該插頭 至少部分地包住該電插塞觸頭(8)，其中，該電插塞觸頭(8)的尤其 是不同的造型能夠通過 相應(yīng)的沖壓-彎曲工藝實現(xiàn)。
3.根據(jù)上述權(quán)利要求之一的模塊殼體(1)，其特征在于，該連接元件(4)在第三部分區(qū) 域(6")中具有至其它插塞觸頭的電的和/或機(jī)械的連接。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求之一的模塊殼體(1)，其特征在于，所述至少一個元件(5)具有至 該連接元件(4)的電的和/或機(jī)械的第一觸頭(7)和/或該連接元件(4)在第二部分區(qū)域 (6')中被該外殼體(3)形狀鎖合地包圍。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求之一的模塊殼體(1)，其特征在于，該連接元件(4)包括至少兩個 導(dǎo)電的印制導(dǎo)線(12)，其中，這些印制導(dǎo)線(12)分別至少部分地在該連接元件(4)的第一、 第二和第三部分區(qū)域(6，6'，6〃)上延伸。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求之一的模塊殼體(1)，其特征在于，該內(nèi)殼體(2)和/或該外殼體 (3)包括一模制殼體或一壓鑄殼體和/或該元件包括至少一個半導(dǎo)體芯片(10)和/或至少 一個無源的電子元件(11)，其中，該模制殼體優(yōu)選包括一環(huán)氧化物殼體或一塑料殼體。
7.用于制造根據(jù)上述權(quán)利要求之一的模塊殼體(1)的方法，其特征在于，在第一方法 步驟中將所述至少一個元件(5)裝配在連接元件(4)上，在第二方法步驟中將所述至少一 個元件(5)和該連接元件(4)的第一部分區(qū)域(6)壓力注塑包封以產(chǎn)生內(nèi)殼體(2)，并且， 在第三方法步驟中將該內(nèi)殼體(2)和至少部分地將該連接元件(4)壓力注塑包封以產(chǎn)生外 殼體(3)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其特征在于，在該第一和第二方法步驟之間實施一第四方 法步驟用于所述至少一個元件(5)的電接觸，尤其是借助鍵合過程。
9.根據(jù)權(quán)利要求6或7之一的方法，其特征在于，在該第二和第三方法步驟之間實施第 五方法步驟，用于該連接元件(4)的沖壓和/或彎曲，優(yōu)選用于在該連接元件的該第三部分 區(qū)域(6")中生成插塞觸頭(8)。
10.根據(jù)權(quán)利要求6至8之一的方法，其特征在于，在第一方法步驟中將多個元件(5) 裝配到一聯(lián)合體(4')上，尤其是引線框聯(lián)合體上，在第二方法步驟中將多個元件分別壓 力注塑包封以產(chǎn)生多個內(nèi)殼體(2)，其中，在第五方法步驟中將該聯(lián)合體(4')這樣沖壓， 使得形成被內(nèi)殼體(2)部分地包圍的多個連接元件(4)。
11.根據(jù)權(quán)利要求6至9之一的方法，其特征在于，該第二方法步驟包括模制過程，其 中，優(yōu)選實施“注射模塑”工藝，和/或該第三方法步驟包括壓鑄工藝，其中，優(yōu)選實施借助 塑料工藝壓力注塑包封。
全文摘要
本發(fā)明提出一種模塊殼體，具有一內(nèi)殼體、一外殼體以及一連接元件，其中，該內(nèi)殼體具有至少一個元件并且完全被該外殼體形狀鎖合地包圍，并且，該連接元件在第一部分區(qū)域中被該內(nèi)殼體形狀鎖合地包圍，其特征在于，該連接元件在第三部分區(qū)域中具有電插塞觸頭。
文檔編號H01L23/495GK101842894SQ200880114355
公開日2010年9月22日 申請日期2008年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月30日
發(fā)明者R·路德維希 申請人:羅伯特·博世有限公司