DE-102024131970-A1 - Elektronikmodul und Verfahren zum Herstellen eines Elektronikmoduls

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Elektronikmodul (1) für einen Transmitter umfassend: - eine erste Leiterplatte (10) mit einer Vorderseite (11), einer der Vorderseite (11) gegenüberliegenden Rückseite (12) und einer die Vorderseite (11) sowie die Rückseite (12) verbindende Stirnseite (13), wobei eine erste Leiterbahn (14) auf der Vorderseite (11) angeordnet ist und eine zweite Leiterbahn (15) zwischen der Vorderseite (11) und der Rückseite (12) angeordnet und mit der ersten Leiterbahn (14) elektrisch verbunden ist, wobei die zweite Leiterbahn (15) eine erste Kontaktierungsstelle (16) an der Stirnseite (13) aufweist und/oder die erste Leiterbahn (14) eine dritte Kontaktierungsstelle (18) an der Stirnseite (13) aufweist, - ein Elektronikbauteil (20) mit einer zweiten Kontaktierungsstelle (21), - eine Verbindung (30) von der ersten Kontaktierungsstelle (16) oder von der dritten Kontaktierungsstelle (18) zur zweiten Kontaktierungsstelle (21).

Inventors

• Bernd Vetter
• Thomas Georg Härle
• Max Riedmiller
• Detlef Schuttenberg
• Michael Konrad
• Willi Hailer

Assignees

• ENDRESS+HAUSER WETZER GMBH+CO. KG

Dates

Publication Date

20260507

Application Date

20241104

Claims (10)

1. Elektronikmodul (1) für einen Transmitter umfassend: - eine erste Leiterplatte (10) mit einer Vorderseite (11), einer der Vorderseite (11) gegenüberliegenden Rückseite (12) und einer die Vorderseite (11) sowie die Rückseite (12) verbindende Stirnseite (13), wobei eine erste Leiterbahn (14) auf der Vorderseite (11) angeordnet ist und eine zweite Leiterbahn (15) zwischen der Vorderseite (11) und der Rückseite (12) angeordnet und mit der ersten Leiterbahn (14) elektrisch verbunden ist, wobei die zweite Leiterbahn (15) eine erste Kontaktierungsstelle (16) an der Stirnseite (13) aufweist und/oder die erste Leiterbahn (14) eine dritte Kontaktierungsstelle (18) an der Stirnseite (13) aufweist, - ein Elektronikbauteil (20) mit einer zweiten Kontaktierungsstelle (21), - eine Verbindung (30) von der ersten Kontaktierungsstelle (16) oder von der dritten Kontaktierungsstelle (18) zur zweiten Kontaktierungsstelle (21).
2. Elektronikmodul (1) gemäß Anspruch 1 , wobei das Elektronikbauteil (20) eine zweite Leiterplatte (40) mit einer Vorderseite (41), einer der Vorderseite (41) gegenüberliegenden Rückseite (42) und einer die Vorderseite (41) sowie die Rückseite (42) verbindende Stirnseite (43) aufweist, wobei eine dritte Leiterbahn (44) auf der Vorderseite (41) angeordnet ist und eine vierte Leiterbahn (45) zwischen der Vorderseite (41) und der Rückseite (42) angeordnet und mit der dritten Leiterbahn (44) elektrisch verbunden ist, wobei die dritte Leiterbahn (44) oder die vierte Leiterbahn (45) die zweite Kontaktierungsstelle (21) an der Stirnseite (43) aufweist.
3. Elektronikmodul (1) gemäß Anspruch 2 , wobei die zweite Leiterplatte (40) parallel zur ersten Leiterplatte (10) angeordnet ist.
4. Elektronikmodul (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Verbindung (30) ein Bonddraht oder ein Kabel ist.
5. Elektronikmodul (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Elektronikmodul (1) ein Gehäuse (50) umfasst, wobei die erste Leiterplatte (10) sowie die zweite Leiterplatte (40) im Gehäuse (50) fixiert sind, wobei die erste Kontaktierungsstelle (16) und die zweite Kontaktierungsstelle (21) um einen Abstand (A1) beabstandet sind, wobei die Verbindung (30) eine Länge (L1), welche größer als der Abstand (A1) ist, aufweist.
6. Elektronikmodul (1) gemäß Anspruch 1 , wobei das Elektronikbauteil (20) einen ersten Steckverbinder (22) umfasst, wobei der erste Steckverbinder (22) dazu geeignet ist, ein Kabel (2) zu empfangen, wobei der erste Steckverbinder (22) die zweite Kontaktierungsstelle (21) aufweist, um die zweite Kontaktierungsstelle (21) mit dem Kabel (2) zu verbinden.
7. Elektronikmodul (1) gemäß Anspruch 5 , wobei das Elektronikmodul (1) mindestens einen zweiten Steckverbinder (23) umfasst, welcher mit dem Gehäuse (50) und mit der ersten Leiterplatte (10) verbunden ist.
8. Elektronikmodul (1) gemäß Anspruch 7 , wobei die erste Leiterplatte (10) ein Durchgangsloch (17) für den zweiten Steckverbinder (23) aufweist und der zweite Steckverbinder (23) im Durchgangsloch (17) angeordnet ist.
9. Verfahren zum Herstellen eines Elektronikmoduls (1), umfassend: - Bereitstellen einer ersten Leiterplatte (10) mit einer Vorderseite (11), einer der Vorderseite (11) gegenüberliegenden Rückseite (12) und einer die Vorderseite (11) sowie die Rückseite (12) verbindende Stirnseite (13), wobei eine erste Leiterbahn (14) auf der Vorderseite (11) angeordnet ist und eine zweite Leiterbahn (15) zwischen der Vorderseite (11) und der Rückseite (12) angeordnet und mit der ersten Leiterbahn (14) elektrisch verbunden ist, wobei die zweite Leiterbahn (15) eine erste Kontaktierungsstelle (16) an der Stirnseite (13) aufweist und/oder die erste Leiterbahn (14) eine dritte Kontaktierungsstelle (18) an der Stirnseite (13) aufweist, - Bereitstellen eines Elektronikbauteils (1) mit einer zweiten Kontaktierungsstelle (21), - Bereitstellen einer Verbindung (30) von der ersten Kontaktierungsstelle (16) oder von der dritten Kontaktierungsstelle (18) zur zweiten Kontaktierungsstelle (21), - Verbinden der ersten Kontaktierungsstelle (16) oder der dritten Kontaktierungsstelle (18) der ersten Leiterplatte (10) mit der zweiten Kontaktierungsstelle (21) des Elektronikbauteils (1) durch die Verbindung (30).
10. Verfahren gemäß Anspruch 9 , wobei das Verbinden durch ein Ultraschallschweißen, Laserschweißen, Reibschweißen oder Widerstandsschweißen erfolgt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Elektronikmodul und ein Verfahren zum Herstellen eines Elektronikmoduls. In der Analysemesstechnik, insbesondere im Bereich der Wasserwirtschaft, der Umweltanalytik, im industriellen Bereich, z.B. in der Lebensmitteltechnik, der Biotechnologie und der Pharmazie, sowie für verschiedenste Laboranwendungen sind Messgrößen wie die Temperatur, der pH-Wert, die Leitfähigkeit, oder auch die Konzentration von Analyten, wie beispielsweise Ionen oder gelösten Gasen in einem gasförmigen oder flüssigen Messmedium von großer Bedeutung. Diese Messgrößen können beispielsweise mittels elektrochemischer Sensoren erfasst und/oder überwacht werden, wie zum Beispiel thermische, optische, potentiometrische, amperometrische, voltammetrische oder coulometrische Sensoren, oder auch Leitfähigkeitssensoren. Durch die stets steigenden technischen Anforderungen an diese sogenannten Feldgeräte, weisen insbesondere Transmitter, also elektrische Vorrichtungen, welche Messwerte von Sensoren verarbeiten, immer mehr elektronische Bauteile auf. Hinzu kommt, dass von den Benutzern erwartet wird, dass diese Transmitter möglichst kleine Dimensionen aufweisen, um einfach und platzsparend in einer industriellen Umgebung eingesetzt zu werden. Aus diesem Grund besteht das Bedürfnis einer platzsparenden Anordnung der elektronischen Bauteile in Transmittern. Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, ein platzsparendes Elektronikmodul für einen Transmitter vorzuschlagen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Elektronikmodul für einen Transmitter gemäß Anspruch 1. Das erfindungsgemäße Elektronikmodul umfasst: - eine erste Leiterplatte mit einer Vorderseite, einer der Vorderseite gegenüberliegenden Rückseite und einer die Vorderseite sowie die Rückseite verbindende Stirnseite, wobei eine erste Leiterbahn auf der Vorderseite angeordnet ist und eine zweite Leiterbahn zwischen der Vorderseite und der Rückseite angeordnet und mit der ersten Leiterbahn elektrisch verbunden ist, wobei die zweite Leiterbahn eine erste Kontaktierungsstelle an der Stirnseite aufweist und/oder die erste Leiterbahn eine dritte Kontaktierungsstelle an der Stirnseite aufweist,- ein Elektronikbauteil mit einer zweiten Kontaktierungsstelle,- eine Verbindung von der ersten Kontaktierungsstelle oder von der dritten Kontaktierungsstelle zur zweiten Kontaktierungsstelle. Anhand des erfindungsgemäßen Elektronikmoduls wird eine äußerst kompakte Anordnung der Leiterplatte und des Elektronikbauteils ermöglicht, so dass Platz eingespart wird. Insbesondere ermöglicht die Kontaktierung an der Stirnseite der Leiterplatte, dass deutlich mehr Platz für elektronische Bauteile auf der Leiterplatte zur Verfügung steht, bzw. die Leiterplatte dadurch verkleinert werden kann. Ebenso erlaubt das Elektronikmodul eine Bauteilschonung durch geringeren Wärmeeintrag. Zudem wird dank dem Elektronikmodul keine Nacharbeit der Verbindungsstellen notwendig. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist das Elektronikbauteil eine zweite Leiterplatte mit einer Vorderseite, einer der Vorderseite gegenüberliegenden Rückseite und einer die Vorderseite sowie die Rückseite verbindende Stirnseite auf, wobei eine dritte Leiterbahn auf der Vorderseite angeordnet ist und eine vierte Leiterbahn zwischen der Vorderseite und der Rückseite angeordnet und mit der dritten Leiterbahn elektrisch verbunden ist, wobei die dritte Leiterbahn oder die vierte Leiterbahn die zweite Kontaktierungsstelle an der Stirnseite aufweist. Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die zweite Leiterplatte parallel zur ersten Leiterplatte angeordnet. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist die Verbindung ein Bonddraht oder ein Kabel. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst das Elektronikmodul ein Gehäuse, wobei die erste Leiterplatte sowie die zweite Leiterplatte im Gehäuse fixiert sind, wobei die erste Kontaktierungsstelle und die zweite Kontaktierungsstelle um einen Abstand beabstandet sind, wobei die Verbindung eine Länge, welche größer als der Abstand ist, aufweist. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst das Elektronikbauteil einen ersten Steckverbinder, wobei der erste Steckverbinder dazu geeignet ist, ein Kabel zu empfangen, wobei der erste Steckverbinder die zweite Kontaktierungsstelle aufweist, um die zweite Kontaktierungsstelle mit dem Kabel zu verbinden. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst das Elektronikmodul mindestens einen zweiten Steckverbinder, welcher mit dem Gehäuse und mit der ersten Leiterplatte verbunden ist. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist die erste Leiterplatte ein Durchgangsloch für den zweiten Steckverbinder auf und der zweite Steckverbinder ist im Durchgangsloch angeordnet. Die oben genannte Aufgabe wird ebenso gelöst durch ein Verfahren zum Herstellen eines Elektronikmoduls gemäß Anspruch 9. Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst:- Bereitstellen einer ersten Leiterplatte mit einer Vorderseite, einer der Vorderseite g