DE4016532A1 - Integrierte schaltung mit metallsubstrat - Google Patents
Integrierte schaltung mit metallsubstratInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine integrierte Schaltung gemäß dem
Oberbegriff des Anspruchs 1. Sie bezieht sich insbesondere auf
eine integrierte Schaltung mit einer Schaltungsplatte, in der
eine leitfähige Schicht mit einer gewünschten Struktur über
einer Isolierschicht auf einem Metallsubstrat gebildet ist,
und mit einem Schaltungselement, das unlösbar auf der Isolier
schicht montiert ist und einen nicht flüchtigen bzw.
leistungsunabhängigen Speicherinhalt besitzt, der durch eine
externe Bedienung neu eingeschrieben werden kann.
Üblicherweise ist eine Technik, die in der japanischen Patent
veröffentlichung Nr. 46-13 234 offenbart ist, als integrierte
Schaltung bekannt, welche ein Paar Metallsubstrate aufweist,
wobei leitfähige Schichten an jedem Metallsubstrat über eine
isolierende Schicht haften, wobei ein Schaltungselement an
jeder leitfähigen Schicht befestigt ist, und wobei die leit
fähigen Schichten über ein Anschlußsubstrat angeschlossen und
voneinander zueinander weisend getrennt sind. Ein Verfahren
zur Herstellung der integrierten Schaltung, die in dieser
Druckschrift offenbart ist, besteht aus dem Verfahrensschritt,
daß wenigstens eine größere Oberfläche eines Aluminiumsub
strats anodisch oxidiert wird, um eine dünne Aluminiumoxid
schicht auf der Substratoberfläche zu bilden, dem Verfahrens
schritt, daß wahlweise ein Widerstandsmaterial und ein hoch
leitfähiges Material auf dem dünnen Aluminiumoxidfilm gebondet
und geformt wird, um zahlreiche Schaltungselemente zu bilden,
dem Verfahrensschritt, daß Transistor-Pellets auf vorderen
Abschnitten befestigt werden, die durch wahlweises Bonden des
hochleitfähigen Materials gebildet sind, und dem Verfahrens
schritt, daß wenigstens alle Schaltungselemente versiegelt
werden.
Bei der auf diese Weise gebildeten integrierten Schaltung ist
auf einer Schaltungsplatte, auf der eine leitfähige Schicht
aus einer gewünschten Struktur auf einem Metallsubstrat über
eine Isolierschicht gebildet ist, wenigstens ein Speicher
element unlösbar als sogenannter freier Chip auf der isolie
renden Schicht montiert.
Die auf diese Weise gebildete integrierte Schaltung kann im
Hinblick auf ihren kompakten Aufbau und ihre niedrigen Kosten
bei einem Fahrzeug eingesetzt werden. Wenn die integrierte
Schaltung mit einem Metallsubstrat jedoch tatsächlich in einem
Fahrzeug verwendet wird, müssen zahlreiche Tests in einem
Entwicklungsprozeß derart durchgeführt werden, daß die in dem
Speicherelement gespeicherten Daten nach Bedarf neu einge
schrieben werden müssen und ein Kontrollprogramm muß aktuali
siert werden.
Das Speicherelement ist jedoch unmittelbar auf einer Schaltung
als freier Chip montiert. Wenn das Speicherelement einmal
montiert ist, kann es nicht mehr gelöst werden. Demgemäß ist
es schwierig, ein Verarbeiten des Speicherinhalts durchzufüh
ren, beispielsweise ist es schwierig, Daten neu einzuschrei
ben, ein Kontrollprogramm zu aktualisieren, einen Speicher
inhalt zu überwachen und dergleichen. Hierdurch wird der
Freiheitsgrad bei der Entwicklung erheblich eingeschränkt.
Im Hinblick auf die obige Situation wurde die vorliegende
Erfindung gemacht. Sie zielt hauptsächlich darauf ab, eine
integrierte Schaltung mit einem Metallsubstrat verfügbar zu
machen, die extern eine Verarbeitung eines Speicherinhalts
eines Speicherelements, beispielsweise ein erneutes Einschrei
ben von Daten und ein Aktualisieren eines Kontrollprogramms,
in einem Entwicklungsprozeß der integrierten Schaltung vor
zunehmen vermag, um dadurch den Freiheitsgrad der Entwicklung
zu verbessern.
Mit der Erfindung soll weiterhin eine integrierte Schaltung
mit einem Metallsubstrat geschaffen werden, welche von außen
einen Speicherinhalt eines Speicherelements überwachen kann,
um dadurch den Freiheitsgrad bei der Entwicklung zu verbes
sern.
Desweiteren soll mit der Erfindung die Schaffung einer inte
grierten Schaltung mit einem Metallsubstrat erreicht werden,
die extern die Verarbeitung eines Speicherinhalts eines Spei
cherelements, beispielsweise ein erneutes Einschreiben von
Daten und ein Aktualisieren eines Kontrollprogramms, durch
zuführen vermag und die extern den Speicherinhalt ohne Ausein
andernehmen eines zusammengesetzten Aufbaus überwachen kann.
Schließlich soll mit der Erfindung erreicht werden, eine
integrierte Schaltung mit einem Metallsubstrat verfügbar zu
machen, die extern eine Verarbeitung eines Speicherinhalts
eines Speicherelements, wie beispielsweise ein erneutes Ein
schreiben von Daten und ein Aktualisieren eines Kontrollpro
gramms durchzuführen vermag, um ihre Leistungsfähigkeit zu
aktualisieren, nachdem die integrierte Schaltung in einem
Fahrzeug montiert ist.
Erfindungsgemäß wird eine integrierte Schaltung mit den im
Patentanspruch 1 gekennzeichneten Merkmalen verfügbar gemacht.
Bevorzugte Merkmale, die die Erfindung vorteilhaft weiterbil
den, sind den nachgeordneten Patentansprüchen zu entnehmen.
In vorteilhafter Weise schafft die Erfindung demgemäß eine
integrierte Schaltung mit einem Metallsubstrat, bestehend aus
einer Schaltungsplatte, auf der eine leitfähige Schicht in
einer gewünschten Struktur auf dem Metallsubstrat über einer
isolierenden Schicht gebildet ist; einem Schaltungselement,
das auf der isolierenden Schicht montiert ist; und einer
Steckereinrichtung zur Verbindung von wenigstens dem Schal
tungselement und einer externen Vorrichtung; wobei das Schal
tungselement nicht lösbar auf der isolierenden Schicht mon
tiert ist und einen nicht flüchtigen Speicherinhalt besitzt,
der durch eine externe Operation neu einschreibbar ist, und
daß die Steckereinrichtung eine erste Steckeranordnung zur
Verbindung von wenigstens dem Schaltungselement mit einem zu
kontrollierenden Abschnitt und eine zweite Steckeranordnung
zum Verbinden des Schaltungselements und einer externen Ver
arbeitungsvorrichtung über einen anderen Weg als die erste
Steckeranordnung für das Verarbeiten des Speicherinhalts des
Schaltungselements aufweist.
Bei der integrierten Schaltung mit dem Metallsubstrat gemäß
der Erfindung bildet die leitfähige Schicht eine erste Signal
leitungsgruppe für den Anschluß des Schaltungselements an ein
anderes Schaltungselement, und eine zweite Signalleitungsgruppe
für den Anschluß des Schaltungselements an die zweite Stecker
anordnung, und eine Signalabschalteinrichtung, die für das
Abschalten der Datenübertragung auf das andere Schaltungs
element betätigt wird, wenn der Speicherinhalt des Schaltungs
elements eingeschrieben werden soll, ist an einer Stelle auf
der ersten Signalleitungsgruppe und nahe bzw. angrenzend an
das Schaltungselement angeordnet.
Vorzugsweise ist bei der integrierten Schaltung mit dem Me
tallsubstrat gemäß der Erfindung die zweite Steckeranordnung
mit einem Kunstharz zwecks Abdichtung von einem externen
Abschnitt ausgefüllt, wenn die Entwicklung des Schaltungs
elements abgeschlossen ist.
Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die
zweite Steckeranordnung auf einem Abschnitt befestigt, der so
montiert ist, daß er mit der externen Verarbeitungsvorrichtung
verbindbar ist.
Bevorzugt weist das Schaltungselement, das mit der externen
Verarbeitungsvorrichtung über die zweite Steckeranordnung
verbunden ist, ein Speicherelement auf, das vorbestimmte Daten
speichert, und die externe Verarbeitungsvorrichtung weist eine
Abstimm- bzw. Einstellvorrichtung für ein erneutes Einschrei
ben oder Überwachen des Speicherinhalts des Speicherelements
auf.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist das
Schaltungselement, das mit der externen Verarbeitungsvorrich
tung für die zweite Steckeranordnung verbunden ist, eine CPU
mit einem vorbestimmten Kontrollprogramm auf und die externe
Verarbeitungsvorrichtung weist eine Abstimm- bzw. Einstellvor
richtung zum erneuten Einschreiben eines Kontrollinhalts der
CPU oder einen Emulator zum Emulieren des Kontrollinhalts der
CPU auf.
Bevorzugt weist die erste Steckeranordnung einen ersten Außen
stecker, der einstückig an einem Ende der integrierten Schal
tung montiert ist, und einen ersten Innenstecker auf, der
lösbar an dem ersten Außenstecker angebracht und mit dem zu
kontrollierenden Abschnitt verbunden ist und die zweite Stec
keranordnung weist einen zweiten Innenstecker, der einstückig
an dem anderen Ende der integrierten Schaltung montiert ist,
und einen zweiten Außenstecker auf, der lösbar an dem zweiten
Innenstecker angebracht und mit der externen Verarbeitungsvor
richtung verbunden ist.
In vorteilhafter Weise wird bei der Erfindung beim Verarbeiten
eines Speicherinhalts, beispielsweise beim Neueinschreiben von
Daten, Aktualisieren eines Kontroll- bzw. Steuerprogramms und
einer Überwachung von Daten bei einem Entwicklungsprozeß, ist
ein Schaltungselement, das diese Operationen vorzunehmen
vermag, mit einer externen Verarbeitungsvorrichtung durch eine
spezielle zweite Steckeranordnung in einem nicht demontier
baren Zustand derart verbunden, daß die Verarbeitung des
Speicherinhalts, wie beispielsweise ein erneutes Einschreiben
von Daten und ein Aktualisieren des Kontrollprogramms extern
durch die externe Verarbeitungsvorrichtung vorgenommen werden
kann, um dadurch den Freiheitsgrad bei der Entwicklung bzw.
beim Fertigstellen zu verbessern.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung sind
dem nachstehenden Beschreibungsteil zu entnehmen, in dem
Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die
Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigt
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Ausbildungsform
einer integrierten Schaltung mit einem Metallsub
strat gemäß der Erfindung;
Fig. 2 eine perspektivische Explosionsansicht einer Anord
nung der in Fig. 1 dargestellten integrierten Schal
tung;
Fig. 3A eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie A-A in
Fig. 1;
Fig. 3B einen Schnitt längs der Schnittlinie B-B in Fig. 1;
Fig. 4A eine Draufsicht auf eine Anordnung einer gemeinsamen
Schaltungsplatte;
Fig. 4B einen Teilschnitt zur Darstellung der Anordnung der
gemeinsamen Schaltungsplatte;
Fig. 5 einen Schnitt zur Darstellung eines auf der inte
grierten Schaltung montierten Außensteckers;
Fig. 6 eine Explosionsansicht, die im Detail die Anordnung
des Außensteckers darstellt;
Fig. 7 eine Draufsicht, die einen Zusammenbauzustand des
Außensteckers darstellt;
Fig. 8 eine Draufsicht, die einen Zustand darstellt, bei
dem mit der Schaltungsplatte im offenen Zustand
Anschlußstift-Halteteile befestigt sind;
Fig. 9 eine schematische perspektivische Ansicht eines
Schaltungselements auf einer ersten Schaltungsplat
te;
Fig. 10 ein Blockdiagramm zur Darstellung einer Blockzen
traleinheit (CPU) auf der ersten in Fig. 9 gezeigten
Schaltungsplatte; und
Fig. 11 ein detailliertes Schaltungsdiagramm, das die Ver
bindungen zwischen einer Zentraleinheit auf der
ersten Schaltungsplatte und einem in Fig. 9 gezeig
ten Speicherelement darstellt.
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 11 ein
Ausführungsbeispiel einer integrierten Schaltung mit einem
Metallsubstrat gemäß der Erfindung detailliert beschrieben.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die Erfindung bei einer
gehäuse- bzw. kastenförmigen integrierten Hybridschaltung
angewendet.
Fig. 1 zeigt eine integrierte Hybridschaltung 10 gemäß dieser
Ausbildungsform. Die integrierte Hybridschaltung 10 ist als
Kontrolleinheit für einen funktionellen Fahrzeugbestandteil
ausgebildet. Genauer gesagt dient die integrierte Schaltung 10
als eine integrierte Schaltung, die unabhängig die Funktion
einer Motorkontrolleinheit aufweist.
Wie in Fig. 1 gezeigt, ist die integrierte Hybridschaltung 10
als kastenförmiges Gehäuse ausgestaltet, dessen Inneres ge
schlossen ist. Die integrierte Hybridschaltung 10 kann mit
einem ersten und einem zweiten Anschlußmechanismus 12 bzw. 14
jeweils an ihren einandergegenüberliegenden Endabschnitten
verbunden werden. Genauer gesagt dient der erste Anschlußme
chanismus 12 dazu, die integrierte Schaltung 10 mit einem
(nicht dargestellten) Fahrzeugkabelbaum zu verbinden, und
weist einen ersten Außenstecker 12 a, der einstückig an einem
Ende (hinteres Ende) der integrierten Schaltung 10 gebildet
ist, und einen ersten Innenstecker 12 b auf, der lösbar mit dem
ersten Außenstecker 12 a verbunden ist. Der zweite Anschlußme
chanismus 14 dient dazu, die integrierte Schaltung 10 mit
einem externen Verarbeitungsgerät zum Verarbeiten eines Spei
cherinhalts eines Speicherelements zu verbinden, das zuvor auf
der integrierten Schaltung 10 montiert ist, und den Speicher
inhalt zu überwachen, und der zweite Anschlußmechanismus 12
weist einen zweiten Innenstecker 14 a, der einstückig an dem
anderen Ende (vorderen Ende) der integrierten Schaltung 10
gebildet ist, und einen zweiten Außenstecker 14 b auf, der
lösbar mit dem zweiten Innenstecker 14 a verbunden ist.
Der erste Außenstecker 12 a ist, wie nachfolgend detailliert
beschrieben wird, mit dem ersten herkömmlichen Innenstecker
12 b verbunden. Der zweite Innenstecker 14 a ist mit dem her
kömmlichen zweiten Außenstecker 14 b verbunden.
Wie in den Fig. 2 bis 3B gezeigt, weist die integrierte Hy
bridschaltung 10 ein Paar erste und zweite Schaltungsplatten
16 a und 16 b auf, die in vertikaler Richtung voneinander be
abstandet sind, ferner eine Seitenplatte 18 zum Trennen der
ersten und zweiten Schaltungsplatten 16 a und 16 b um eine
vorbestimmte Entfernung und zum Verschließen der Seitenflä
chen, und einen Rahmen 20 zur einstückigen Befestigung der
ersten und zweiten Schaltungsplatte 16 a, 16 b und der Seiten
platte 18.
Schaltungselemente wie beispielsweise IC-Chips, ein Speicher
element, Widerstände, Kondensatoren und dergleichen, die für
das Vorsehen der Funktion einer Motorkontrolleinheit nötig
sind, sind auf der ersten und der zweiten Schaltungsplatte 16 a
und 16 b montiert. Genauer gesagt, sind sogenannte logische
Schaltungselemente mit der unteren ersten Schaltungsplatte 16 a
und sogenannte Leistungsschaltungselemente mit der oberen
zweiten Schaltungsplatte 16 b verbunden.
Festzuhalten ist, daß ein Montagezustand der Schaltungselemen
te auf der ersten Schaltungsplatte 16 a für die Erfindung
wichtig ist, wie nachfolgend detailliert beschrieben wird.
Gemäß Fig. 4A sind die erste Schaltungsplatte 16 a und die
zweite Schaltungsplatte 16 b durch Aufteilung einer einzigen
gemeinsamen Schaltungsplatte 22 gebildet. Genauer gesagt, ist,
wie in Fig. 4B gezeigt, die gemeinsame Schaltungsplatte 22
durch einen Schaltungsplattenkörper 22 a gebildet, bestehend
aus einem leitfähigen Material, beispielsweise Aluminium,
einer isolierenden Schicht 22 b, die an der gesamten oberen
Fläche des Schaltkreisplattenkörpers 22 a haftet, leitfähige
Schichten 22 c, die auf der isolierenden Schicht 22 b zur Ge
staltung einer vorbestimmten Schaltungsstruktur und zur Defi
nition eines Schaltkreisnetzwerks gebildet sind, und aus
Schaltungselementen 22 d, die auf den leitfähigen Schichten 22 c
befestigt und elektrisch mit diesen verbunden sind.
Ein sich in vertikaler Richtung erstreckender Öffnungsab
schnitt 22 e ist, wie in Fig. 4A gezeigt, an dem mittleren
Abschnitt der gemeinsamen Schaltungsplatte 22 vorgesehen. Die
Schaltungsnetzwerke auf den linken und rechten Abschnitten des
Öffnungsabschnitts 22 e sind miteinander über eine flexible
Schaltungsplatte 22 f verbunden, die über den Öffnungsabschnitt
22 e angeordnet ist. Hinzuweisen ist darauf, daß der Endab
schnitt, der an die flexible Schaltungsplatte 22 f grenzt, an
einer Stelle angeschlossen ist, die von dem zugehörigen Sei
tenrand des Öffnungsabschnittes 22 e um eine vorbestimmte
Entfernung nach Innen tritt. Genauer gesagt, sind an den
beiden anderen Endabschnitten der beiden Schaltungsplatten 16 a
und 16 b innerhalb eines Bereichs dieser vorbestimmten Entfer
nung Vorsprünge 16 c und 16 d gebildet. Durch Abschneiden der
oberen und unteren Ränder (Bereiche, die durch Bezugszeichen X
und Y angedeutet sind), einschließlich der oberen und unteren
Enden des Öffnungsabschnitts 22 e, werden die beiden Schal
tungsplatten 16 a und 16 b unter Beibehaltung einer Verbindung
durch die flexible Schaltungsplatte 22 f gebildet.
Bei der gemeinsamen Schaltungsplatte 22 sind zahlreiche erste
Verbindungsanschlüsse 22 g und 22 h in Reihen längs der Ränder
auf den oberen Flächen von Abschnitten gebildet, die den
äußeren Randabschnitten der Schaltungsplatten 16 a und 16 b
entsprechen, d. h. auf den einander gegenüberliegenden inneren
Oberflächen der Randabschnitte, die ein Ende des Gehäuses in
einem Zustand bilden, bei dem die gegenüberliegenden Schal
tungsplatten 16 a und 16 b in vertikaler Richtung zueinanderwei
send voneinander beabstandet sind. Die Verbindungsstifte 24 a
und 24 b des ersten Außensteckers 12 a (der später beschrieben
wird) sind an diesen ersten Verbindungsanschlüssen 22 g und 22 h
nach außen vorstehend befestigt und elektrisch mit diesen
verbunden.
Zahlreiche zweite Verbindungsanschlüsse 22 i und 22 j sind in
Reihen längs der Ränder an gegenüberliegenden Abschnitten von
oberen und unteren Endabschnitten gebildet, um das andere Ende
des Gehäuses vorzusehen, d. h. gegenüberliegende innere Ober
flächen der Vorsprünge 16 c und 16 d, während die beiden Schal
tungsplatten 16 a und 16 b in vertikaler Richtung voneinander
beabstandet sind. Diese zweiten Verbindungsanschlüsse 22 i und
22 j bilden Verbindungsanschlüsse des (später noch beschriebe
nen) zweiten Innensteckers 14 a.
Gemäß Fig. 2 ist die oben beschriebene Seitenplatte 18
U-förmig mit einer von oben gesehen offenen Seite gestaltet.
Der offene Seitenabschnitt dient als ein Ende des Gehäuses.
Abgesetzte Abschnitte 18 a und 18 b zur Aufnahme von drei Rand
abschnitten jeder der Schaltungsplatten 16 a und 16 b sind an
den inneren Seitenrändern der oberen und unteren Endflächen
der Seitenplatte 18 gebildet.
Gemäß Fig. 3A sind die Schaltungsplatten 16 a und 16 b in den
zugehörigen abgesetzten Abschnitten 18 a und 18 b über Dicht
gummielemente 26 befestigt. Da die Dichtgummielemente 26
eingebaut sind, wird wirksam das Eindringen von Staub oder
dergleichen in das Gehäuse aus Spalten zwischen den Schal
tungsplatten und den abgesetzten Abschnitten verhindert.
Ein Abschnitt der Seitenplatte 18, der den anderen Endab
schnitt der integrierten Schaltung 10 abschließt, ist derart
festgelegt, daß er unmittelbar an einem Grenzabschnitt
zwischen den Vorsprüngen 16 c und 16 d und den Schaltungsplatten
16 a und 16 b angeordnet ist, wie in Fig. 3B gezeigt. Hierdurch
wird ein Gehäuse des zweiten Außensteckers 12 b durch einen
vorstehenden Abschnitt gebildet, der außerhalb der Seiten
platte 18 angeordnet ist.
Der Rahmen 20 ist aus einem synthetischen Kunstharz als Iso
lierelement gebildet. Der Rahmen 20 ist derart gestaltet, daß
er die Seitenflächen, welche durch die Seitenplatte 18 abge
schlossen sind, wobei er diese gleichzeitig in vertikaler
Richtung einspannt, wie in Fig. 2 gezeigt. Genauer gesagt,
besteht der Rahmen 20 aus einem einstückigen Körper, bestehend
aus einem Hauptkörper 20 a, der der Seitenplatte 18 gegenüber
liegt, und Flanschabschnitten 20 b und 20 c, die sich von dem
oberen und dem unteren Ende des Hauptkörpers 20 um eine vor
bestimmte Entfernung nach innen erstrecken (genauer gesagt, um
eine Entfernung, die groß genug ist, um drei nicht offene
Endabschnitte der Schaltungsplatten 16 a und 16 b einzuspannen).
Festzuhalten ist, daß eine Öffnung 20 d vollständig in einem
Abschnitt des Hauptkörpers 20 a des Rahmens 20 gebildet ist,
welcher die andere Endfläche (vordere Endfläche) der inte
grierten Schaltung 10 derart bildet, daß eine Verbindung des
zweiten oben beschriebenen Innensteckers 14 a mit dem zweiten
Außenstecker 14 b ermöglicht wird.
Gemäß Fig. 3B spannt der Rahmen 20 in vertikaler Richtung die
obere und die untere erste und zweite Schaltungsplatte 16 b und
16 a ein, welche jeweils in den oberen und unteren abgesetzten
Abschnitten 18 b und 18 a der Seitenplatte 18 befestigt sind, um
dadurch in einstückiger Weise das Gehäuse zu bilden. Gemäß
Fig. 3B ist die flexible Schaltungsplatte 22 f zur Verbindung
der Schaltungselemente 22 d der oberen zweiten und der unteren
ersten Schaltungsplatte 16 b bzw. 16 a geringfügig von dem
anderen Endabschnitt der Seitenplatte 18 nach innen liegend
angeordnet.
Da der Rahmen 20 auf diese Weise gestaltet ist, können die
erste und die zweite Schaltungsplatte 16 a und 16 b einen zu
sammengebauten Zustand beibehalten, wobei sie in vertikaler
Richtung um eine vorbestimmte Entfernung in einem Zustand
beabstandet sind, bei dem die Seitenplatte 18 zwischen ihnen
angeordnet ist.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die integrierte
Hybridschaltung 10 in einer gehäuseähnlichen Form gestaltet,
und die obere und die untere Oberfläche des Gehäuses werden
unmittelbar von den Schaltungsplatten 16 b und 16 a gebildet.
Hierdurch kann ein kompakter leichtgewichtiger Aufbau im
Vergleich zu dem Fall realisiert werden, bei dem die erste und
die zweite Schaltungsplatte 16 a und 16 b in separaten Gehäusen
untergebracht sind.
Die Anordnung der Anschlußvorrichtung zum Verbinden der gehäu
seähnlichen integrierten Hybridschaltung 10 mit der obigen
Anordnung mit zu kontrollierenden Abschnitten des Fahrzeugs
durch einen Fahrzeugkabelbaum wird nachfolgend unter Bezugnah
me auf die Fig. 5 bis 8 beschrieben.
Die Anschlußvorrichtung umfaßt den ersten Außenstecker 12 a,
der auf einem Öffnungsabschnitt der gehäuseähnlichen inte
grierten Hybridschaltung 10 in einem sogenannten Innenmontage
zustand montiert ist, und den ersten Innenstecker 12 b, der
lösbar an den ersten Außenstecker 12 a angeschlossen ist. Gemäß
Fig. 5 weist der erste Außenstecker 12 a eine sogenannte Drei-
Teil-Struktur auf, d. h. er besteht aus einem Steckergehäuse
28, das in ein kastenförmiges Gehäuse eingeformt ist, das
offene Vorder- und Rückseiten aufweist, einem oberen Anschluß
stift-Halteelement 30 a, auf dem die oberen Anschlußstifte 24 a
in seitlicher reihenförmiger Ausrichtung angeordnet sind, und
aus einem unteren Anschlußstift-Halteelement 30 b, auf dem die
unteren Anschlußstifte 24 b seitlich in einer Reihe fluchtend
angeordnet sind.
Das obere und das untere Anschlußstift-Halteelement 30 a und
30 b sind in vertikaler Richtung symmetrisch um den vertikalen
mittleren Abschnitt gestaltet. Das obere Anschlußstift-Haltee
lement 30 a ist einstückig in einer im wesentlichen L-Form
durch ein aufrechtes Segment 30 a 1 und einen Ansatz 30 a 2 gebil
det, der von dem unteren Ende des aufrechten Segments 30 a 1 nach
außen vorsteht. Das untere Anschlußstift-Halteelement 30 b ist
einstückig in eine im wesentlichen umgekehrte L-Form durch ein
aufrechtes Segment 30 b 1 und einen Ansatz 30 b 2 gestaltet, der
von dem oberen Ende des aufrechten Segments 30 b 1 nach außen
vorsteht.
Jeder obere Anschlußstift 24 a ist einstückig durch einen
horizontalen Abschnitt 24 a 1 gebildet, der sich in horizontaler
Richtung durch den Ansatz 30 a 2 erstreckt, um in der Hin- und
Herrichtung vorzustehen, einen vertikalen Abschnitt 24 a 2, der
sich in vertikaler Richtung von dem inneren Rand des horizon
talen Abschnitts 24 a 1 längs der Innenfläche des aufrechten
Segments 30 a 1 nach oben erstreckt, und mit einem abgebogenen
Abschnitt 24 a 3 gebildet, der von dem oberen Ende des vertikalen
Abschnitts 24 a 2 nach innen abgebogen ist. Der gebogene Ab
schnitt 24 a 3 ist als Anschlußabschnitt gestaltet, der an dem
zugehörigen Verbindungsanschluß 22 h durch Löten angeschlossen
ist, welcher auf der oberen zweiten Schaltungsplatte 16 gebil
det ist. Der nach außen weisende Abschnitt des horizontalen
Abschnitts 24 a ist als Anschlußabschnitt gestaltet, der in den
Innenstecker 14 a eingesetzt und mit diesem verbunden ist.
Jeder der unteren Anschlußstifte 24 b ist einstückig durch
einen horizontalen Abschnitt 24 b 1 gebildet, der sich in hori
zontaler Richtung durch den Ansatz 30 b 2 in der Hin- und Her
richtung vorstehend erstreckt, ferner mit einem vertikalen
Abschnitt 24 b 2, der sich in vertikaler Richtung von dem inneren
Rand des horizontalen Abschnitts 24 b 1 längs der inneren Fläche
des aufrechten Segments 30 b 1 nach unten erstreckt, und mit
einem abgebogenen Abschnitt 24 b 3, der von dem oberen Ende des
vertikalen Abschnitts 24 b 2 nach innen gebogen ist. Der abgebo
gene Abschnitt 24 b 3 ist als Anschlußabschnitt gestaltet, der
durch Löten mit dem zugehörigen Verbindungsanschluß 22 g ver
bindbar ist, der an der unteren ersten Schaltungsplatte 16 a
gebildet ist. Der nach außen vorstehende Abschnitt des hori
zontalen Abschnitts 24 b 1 ist als Verbindungsabschnitt gebildet,
der in den Innenstecker 14 a einsetzbar und mit diesem verbind
bar ist.
Die Verbindungsstift-Halteteile 30 a und 30 b besitzen eine
ausreichende Größe, um genau in den einen Endöffnungsabschnitt
des gehäuseähnlichen integrierten Schaltkreis 10 in einem
Zustand zu passen, bei dem sie in vertikaler Richtung gekop
pelt sind. Anders ausgedrückt, bildet ein Bereich der beiden
aufrechten Segmente 30 a 1 und 30 b 1 (d. h. ein Außenumfangsbe
reich) der in vertikaler Richtung gekoppelten Halteteile 30 a
und 30 b unmittelbar den inneren Umfangsbereich des einen
Endabschnitts der integrierten Schaltung 10.
An den zentralen Abschnitten des oberen und des unteren Randes
der Anschlußstift-Halteteile 30 a und 30 b sind jeweils Aus
nehmungen 32 a und 32 b gebildet. Diese Ausnehmungen begrenzen
eine Einspritzöffnung für ein Epoxidkunstharz, das einge
spritzt wird, nachdem der erste Außenstecker 12 a einstückig
mit der integrierten Hybridschaltung 10 zusammengesetzt ist,
wie nachfolgend beschrieben wird.
Die oberen und unteren Anschlußstifte 24 a und 24 b weisen in
vertikaler Richtung symmetrische Formen auf, d. h. besitzen
dieselbe Form, und die oberen und die unteren Anschlußstift-
Halteteile 30 a und 30 b besitzen ebenfalls in vertikaler Rich
tung symmetrische Formen, d. h. dieselben Formen. Da die
Anschlußstift-Halteteile 30 a und 30 b, auf denen die Anschluß
stifte 24 a und 24 b montiert sind, dieselbe Form haben, können
auf diese Weise Bestandteile gemeinsam verwendet werden,
wodurch eine Kostenverringerung auftritt.
Das oben beschriebene Steckergehäuse 28 besitzt ein Befesti
gungsloch, das sich in rückwärtiger und vorwärtiger Richtung
erstreckt. Das Befestigungsloch 34 besitzt eine ausreichende
Größe zur Aufnahme der übereinander angeordneten Ansätze 30 a 2
und 30 b 2, wenn das obere und das untere Anschlußstift-Halteteil
30 a und 30 b miteinander gekoppelt ist, wie in Fig. 7 gezeigt.
Montageflansche 40 a und 40 b sind einstückig an den beiden
Seitenabschnitten des Steckergehäuses 28 gebildet. Diese
Flanschabschnitte 40 a und 40 b werden an eine (nicht darge
stellte) Fahrzeugkarosserie befestigt, nachdem der erste
Außenstecker 12 a an der integrierten Hybridschaltung 10 mon
tiert und an dieser befestigt ist. Auf diese Weise braucht für
die integrierte Hybridschaltung 10 selbst kein Flanschab
schnitt zur Montage der integrierten Hybridschaltung 10 vor
gesehen zu sein, woraus eine vereinfachte integrierte Hybrid
schaltung 10 resultiert.
Bei diesem Ausführungsbeispiel werden ein vertikaler Abstand
und eine horizontale Aufteilung p der Anschlußstifte 24 a und
24 b auf der Grundlage der herkömmlichen Stiftausrichtungs
spezifikationen definiert. Hierdurch kann der erste Innen
stecker 12 b, der mit dem ersten Außenstecker 12 a verbunden
ist, herkömmlich ausgebildet sein, wodurch natürliche Vorteile
erzielt werden.
Ein herkömmlicher Außenstecker wird nicht verwendet, da er
schwergewichtig und voluminös ist. Stattdessen wird der erste
Außenstecker 12 a in entsprechender Zuordnung zu der kompakten
leichtgewichtigen kastenartigen integrierten Hybridschaltung
10 gebildet. Demgemäß kann nach dieser Ausbildungsform der
kompakte leichtgewichtige Aufbau der integrierten Hybridschal
tung 10 gewährleistet werden.
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf Fig. 8 das Zusammenbauen
des ersten Außensteckers 12 a, dessen zusammengebauter Zustand
in Fig. 5 gezeigt ist, und der Zusammenbau der integrierten
Hybridschaltung 10 beschrieben.
Wie bereits oben unter Bezugnahme auf die Fig. 4A und 4B
erwähnt, sind die oberen und unteren Ränder X und Y von der
gemeinsamen Schaltungsplatte 22, auf der die vorbestimmten
Schaltkreiselemente 22 d montiert sind, derart weggeschnitten,
daß die ersten und zweiten Schaltungsplatten 16 a und 16 b in
einem offenen Zustand auf derselben Ebene gebildet sind. Wie
in Fig. 8 gezeigt, sind die zugehörigen Stifthalteteile 30 a
und 30 b an der ersten und der zweiten Schaltungsplatte 16 a und
16 b im offenen Zustand mittels eines Klebemittels befestigt.
Wie zuvor beschrieben, sind die zugehörigen Anschlußstifte 24 a
und 24 b bereits an diesen Anschlußstift-Halteteilen 30 a und
30 b montiert. Auf diese Weise werden die Anschlußstifte 24 a
und 24 b an die zugehörigen Verbindungsanschlüsse 22 g und 22 h
der ersten und der zweiten Schaltungsplatte 16 a und 16 b im
offenen Zustand angelötet. Es wird ein besonders präzises
Löten benötigt, da die Zahl der Verbindungsanschlüsse 22 g und
22 h groß ist. Da bei diesem Ausführungsbeispiel die erste und
die zweite Schaltungsplatte 16 a und 16 b jedoch im offenen
Zustand in derselben Ebene liegen, kann das Löten zuverlässig
durchgeführt werden, um auf diese Weise die Bearbeitbarkeit zu
verbessern und eine leichte Montage zu gewährleisten.
Danach wird, während die erste Schaltungsplatte 16 a in ihrer
Stellung gehalten wird, die zweite Schaltungsplatte 16 b ange
hoben und in eine Lage oberhalb und parallel zu der ersten
Schaltungsplatte 16 a bewegt. Wie in Fig. 8 gezeigt, sind dann
die Anschlußstift-Halteteile 30 a und 30 b in vertikaler Rich
tung gekoppelt. Wenn die Anschlußstift-Halteteile 30 a und 30 b
auf diese Weise in vertikaler Richtung gekoppelt sind, werden
die erste und die zweite Schaltungsplatte 16 a und 16 b parallel
zueinander gehalten.
Vor dem Koppeln werden die Rahmenteile 36 a und 36 b, die dazu
dienen, einen vorbestimmten Abstand zwischen der ersten und
der zweiten Schaltkreisplatte 16 a und 16 b einzuhalten und
einen Innenraum nach außen abzuschirmen, wobei sie die mecha
nische Festigkeit der integrierten Hybridschaltung 10 ver
stärken, in einem aufrechten Zustand an dem vorderen und
hinteren Abschnitt der unteren ersten Schaltkreisplatte 16 a
montiert, wie in Fig. 5 gezeigt. Ein Rahmenteil 36 a ist ge
ringfügig von der flexiblen Schaltungsplatte 22 f nach innen
verlagert angeordnet. Das andere Rahmenteil 36 b ist von den
Verbindungsanschlüssen 22 g und 22 h geringfügig nach innen
verlagert angeordnet.
Die zusammengebaute Anordnung wird in dem Befestigungsloch 34
des Steckergehäuses 28 unter Beibehaltung des gekoppelten
Zustandes der Teile 30 a und 30 b befestigt. Im befestigten
Zustand ist der ersten Außenstecker 12 a einstückig auf der
integrierten Hybridschaltung 10 montiert. Danach wird, wie
oben beschrieben, die Seitenplatte 18 an der integrierten
Hybridschaltung 10 angebracht und der Rahmen 20 darauf befe
stigt, um dadurch die integrierte Hybridschaltung 10 zu ge
stalten, die in Fig. 1 gezeigt ist, und die einstückig den
ersten Außenstecker 12 a aufweist.
Nach dem Zusammenbau wird ein Epoxidkunstharz 38 in einen
Abschnitt zwischen dem ersten Außenstecker 12 a und dem Rahmen
teil 36 b durch das Loch eingespritzt, das durch die Ausnehmun
gen 32 a und 32 b gebildet ist, um auf diese Weise den zusammen
gesetzten ersten Außenstecker 12 a sicher an die integrierte
Hybridschaltung 10 anzuheften und in zufriedenstellender Weise
die Lötabschnitte zwischen den Anschlußstiften 24 a und 24 b und
den zugehörigen Verbindungsanschlüssen 22 g und 22 h zu fixie
ren, wobei in perfekter Weise das Innere der integrierten
Hybridschaltung 10 abgeschirmt wird. Demgemäß wird der Ab
schnitt zwischen dem ersten Außenstecker 12 a und dem Rahmen
teil 36 b mit dem Epoxidkunstharz 38 gefüllt.
Ein Abschnitt zwischen dem Rahmenteil 36 a und der Seitenwand
18 wird in gleicher Weise mit dem Epoxidkunstharz 38 gefüllt,
um die flexible Schaltungsplatte 22 f zu schützen und das
Innere der integrierten Hybridschaltung 10 abzuschirmen, ehe
der Rahmen 20 montiert wird.
Wie sich aus der obigen Beschreibung ergibt, wird der zweite
Innenstecker 14 a, der einstückig an dem anderen Endabschnitt
der gehäuseähnlichen integrierten Hybridschaltung 10 gebildet
ist, einstückig mit der gehäuseähnlichen integrierten Schal
tung 10 für das Vorsehen der Verbindungsanschlüsse 22 i und 22 j
verbunden, wobei durch die Vorsprünge 16 c und 16 d des Paars
aus unterer und oberer Schaltungsplatte 16 a und 16 b ein Gehäu
se gebildet ist. Der zweite Außenstecker 14 b, der lösbar mit
dem zweiten Innenstecker 14 a verbunden ist, weist ein Gehäuse
14 b 1 auf, dessen distales Ende in einen Raum vorsteht, der
zwischen den Vorsprüngen 16 c und 16 d im Verbund gebildet ist,
sowie zahlreiche Anschlußstifte 14 b 2 und 14 b 3, die in einer
Reihe an dem oberen und unteren Abschnitt des Gehäuses 14 b 1 für
einen gleitenden Kontakt mit den zuvor beschriebenen Verbin
dungsanschlüssen 22 i und 22 j montiert sind.
Festzuhalten ist, daß der zweite Außenstecker 14 b mit einer
Tuning- bzw. Einstellvorrichtung 44 als (noch später zu be
schreiben werdende) externe Verarbeitungsvorrichtung über eine
Verbindungsleitung 42 in Form eines externen Hauptleitungs
kabels verbunden ist, wie in Fig. 1 gezeigt.
Verschiedenartige elektronische Teile sind auf der unteren
ersten Schaltungsplatte 16 a wie oben beschrieben und in Fig. 9
gezeigt, montiert.
Genauer gesagt, sind gemäß Fig. 9 ein Schaltungsnetzwerk,
anders ausgedrückt, zahlreiche BUS-Leitungen als Signal
leitungsgruppe auf der leitfähigen Schicht 22 c, auf der iso
lierenden Schicht 22 b der ersten Schaltungsplatte 16 a gebil
det, um eine vorbestimmte Struktur zu definieren. Ein IC-Chip
22 d 1 mit einer Funktion, die äquivalent zu der einer IC-Geräte
baugruppe mit einer Funktion als CPU ist, die für das Vorsehen
der Funktion einer Motorkontrolleinheit nötig ist (z. B.
MC 68O1 von der Fa. Motorola Inc.). ist unmittelbar als freier
Chip auf der Isolierschicht 22 b der ersten Schaltungsplatte
16 a befestigt. Die CPU 22 d 1 ist unmittelbar auf einer vor
bestimmten Gruppe von BUS-Leitungen über zugehörige Bonddrähte
22 d 3 verbunden. Hinzuweisen ist darauf, daß der IC-Chip 22 d 1 an
einen ROM angeschlossen ist, der ein vorbestimmtes Kontroll
programm speichert, obgleich dies nicht dargestellt ist.
Ein IC-Chip 22 d 2, der eine Funktion aufweist, die äquivalent zu
der einer IC-Baugruppe ist, bei der verschiedenartige Daten
verarbeitet werden, die die CPU 22 d 1 benötigt, um eine Kon
trollsequenz durchzuführen (z. B. µPD28C64 von der Firma NEC
Corp.) ist unmittelbar als freier Chip auf der isolierenden
Schicht 22 b der ersten Schaltungsplatte 16 a befestigt. Hinzu
weisen ist darauf, der IC-Chip 22 d 2 als nicht flüchtiges bzw.
leistungsunabhängiges Programmspeicherelement fungiert und
direkt auf einer vorbestimmten Gruppe der BUS-Leitungen über
zugehörige Bonddrähte 22 d 3 montiert ist.
Das Speicherelement 22 d 2 ist mit vorbestimmten Bildern bzw.
Routineverzeichnissen, Vorgabewerten, Konstanten zur Defini
tion von Grenzwerten oder dergleichen versehen und speichert
diese. Obgleich nicht dargestellt, sind verschiedenartige
Schaltkreiselemente, wie beispielsweise Leistungstransistoren,
Durchschaltungselemente, Spannungsregler, Kondensatoren,
Widerstände und Dioden auf der zweiten Schaltungsplatte 16 b
montiert.
Gemäß Fig. 10 besteht das Schaltungsnetzwerk (Schaltungsstruk
tur), das auf der leitfähigen Schicht 22 c gebildet ist, aus
einer ersten BUS-Leitung 22 c 1 für den Anschluß des Speicher
elements 22 d 2 und der CPU 22 d 1, die als freie Chips montiert
sind, einer zweiten BUS-Leitung 22 c 2 zum Anschluß des Speicher
elements 22 d 2 und der zahlreichen Verbindungsanschlüsse 22 i und
22 j des zweiten Innensteckers 22 b, und aus einer dritten BUS-
Leitung 22 c 3 für den Anschluß der CPU 22 d 1 und der zahlreichen
Verbindungsanschlüsse 22 g und 22 h des ersten Außensteckers 12 a
durch eine Ausgangsschaltung 22 d 5 über eine Schaltung aus
verschiedenen Schaltungselementen.
Eine BUS-Abschalt-Schaltung 22 d 4, die als Signalabschalt-
Schaltung fungiert, ist in der leitfähigen Schicht 22 c als
Schaltungsnetzwerk eingesetzt, um das Speicherelement 22 d 2 und
die CPU 22 d 1 zu verbinden, d. h. in die zweite BUS-Leitung
22 c 1, wie in Fig. 10 gezeigt, um zuverlässig zu vermeiden, daß
dann, wenn Daten in das Speichernetz 22 d 2 einzuschreiben sind,
die Neu- bzw. Rückschreibedaten zu anderen Schaltungselemen
ten übertragen werden, und Daten in diesen Schaltungselementen
unnötigerweise neu eingeschrieben werden. Die BUS-Abschalt-
Schaltung 22 d 4 umfaßt eine herkömmliche bekannte Anordnung, die
einen CMOS-Analog-Schalter verwendet, der als sogenannter
Dreizustandspuffer dient, und eine detaillierte Beschreibung
derselben wird weggelassen.
Wenn bei der oben beschriebenen Schaltungsanordnung der ersten
Schaltungsplatte 16 a in dem Speicherelement 22 d 2 gespeicherte
Daten während der Entwicklung neu einzuschreiben sind, wird
der zweite Außenstecker 14 b mit dem zugehörigen zweiten Innen
stecker 14 a verbunden, wie in Fig. 5 gezeigt, und die Ein
stellvorrichtung 44 wird in einen Datenneueinschreibebetriebs
zustand gebracht, um dadurch in das Speicherelement 22 d 2 Daten
neu einzuschreiben.
Der zweite Innenstecker 14 a weist die Verbindungsanschlüsse
22 i und 22 j in entsprechender Zuordnung zu den Anschlußstiften
24 c und 24 d des zweiten Außensteckers 14 b auf, wie oben be
schrieben. Wie in Fig. 11 dargestellt, gehören zu diesen
Verbindungsanschlüssen 22 j ein Schreibzustandeinstell-Ver
bindungsanschluß, der über einen Inverter mit dem Bonddraht
22 d 3 verbunden ist, der mit einem ein Einschreiben ermöglichen
den Einschreibe-Freigabeanschluß WE des Speicherelements 22 d 2
über die zweite BUS-Leitung 22 c 2 verbunden ist, und ein Paar
Einschreibverbindungsanschlüsse, die mit den Bonddrähten 22 d 3
verbunden sind, welche jeweils mit einem Chip-Freigabeanschluß
CE und einem Ausgang-Freigabeanschluß OE verbunden sind.
Bei dem Betriebszustand der Datenneueinschreibung ist der
zweite Außenstecker 14 b bei der oben erwähnten Anordnung mit
dem Innenstecker 22 b verbunden, und Daten als Speicherinhalt,
die in dem Speicherelement 22 d 2 gespeichert sind, werden
mittels der Einstellvorrichtung 44 mit den gewünschten Daten
neu eingeschrieben bzw. überschrieben, wobei die Abstimm- bzw.
Einstellvorrichtung 44 über die Anschlußleitung 42 mit der
integrierten Schaltung 10 verbunden ist. Bei diesem Neuein
schreibungsvorgang wird ein hochpegliges Signal von der Ein
stellvorrichtung 44 auf den Schreibzustandeinstell-Verbin
dungsanschluß gegeben. Hierdurch wird ein Kontrollanschluß der
BUS-Abschalt-Schaltung 22 d 4 auf einen niedrigen Pegel gesetzt,
und ein Zwischenschalter wird in der BUS-Abschalt-Schaltung
22 d 4 geöffnet, um auf diese Weise die BUS-Leitung in einen
offenen Zustand einzustellen. Auf diese Weise können Neuein
schreibedaten von der Einstellvorrichtung 44 zuverlässig
seitens der BUS-Abschalt-Schaltung 22 d 4 an eine Übertragung auf
andere Schaltung als das Speicherelement 22 d 4 gehindert werden.
Wenn das hochpeglige Signal auf den Neueinschreibezustand
einstell-Verbindungsanschluß abgegeben wird, wird der Schreib-
Freigabeanschluß WE des Speicherelements 22 d 2 auf einen niedri
gen Pegel gesetzt. Weiterhin stellt die Einstellvorrichtung 44
den Chip-Freigabeanschluß CE auf einen hohen Pegel und den
Ausgangs-Freigabeanschluß OE auf einen niedrigen Pegel durch
das Paar Schreibverbindungsanschlüsse. Auf diese Weise wird
ein Einschreibzustand des Speicherelements 22 d 2 eingestellt.
Wie zuvor beschrieben, wird bei der integrierten Hybridschal
tung dieses Ausführungsbeispiels ein nicht flüchtiger program
mierbarer IC-Chip als Speicherelement 22 d 2 für die Lieferung
vorbestimmter Daten an die CPU 22 d 1 derart verwendet, daß die
in dem Speicherelement 22 d 2 gespeicherten Daten willkürlich neu
eingeschrieben werden können. Auf diese Weise kann selbst
dann, wenn Daten in das Speicherelement 22 d 2 während der
Entwicklung neu eingeschrieben werden müssen, ein Neuein
schreibungswunsch leicht erfüllt werden, und der Freiheitsgrad
bei der Entwicklung kann in hohem Maße verbessert werden.
Da die BUS-Leitung zur Verbindung des Speicherelements 22 d 2 und
der CPU 22 d 1 bei dem Dateneinschreibvorgang seitens der BUS-
Abschalt-Schaltung 22 d 4 in einen offenen Zustand eingestellt
ist, wird ein Datenneueinschreibungsinformationsausgang aus
der Einstellvorrichtung 44 nicht auf andere Schaltungen außer
dem Speicherelement 22 d 2 gegeben. Demgemäß kann zuverlässig
verhindert werden, daß die in der CPU 22 d 2 und anderen Schal
tungselementen gespeicherten Daten durch die Datenneuein
schreibeinformation überschrieben werden.
Bei diesem Ausführungsbeispiel kann, wie oben beschrieben, der
Datenneueinschreibevorgang durchgeführt werden, indem ledig
lich der zweite Außenstecker 14 b an den zweiten Innenstecker
angeschlossen wird, um die integrierte Schaltung 10 mit der
Einstellvorrichtung 44 zu verbinden. Demgemäß kann der Daten
neueinschreibevorgang leicht durch eine sehr einfache Anord
nung durchgeführt werden.
Wenn die Kontrollsequenz der integrierten Schaltung 10 simu
liert werden soll, während die in dem Speicherelement 22 d 2
gespeicherten Daten neu eingeschrieben werden, kann bei diesem
Ausführungsbeispiel die Einstellvorrichtung 44 derart in einen
Simulationszustand eingestellt werden, daß die Kontrollsequenz
auf der Basis der in dem Speicherelement 22 d 2 gespeicherten
Daten simuliert wird. Wenn die in dem Speicherelement 22 d 2
gespeicherten Daten zu überwachen sind, wird die Einstellvor
richtung 44 in ähnlicher Weise in einen Überwachungszustand
eingestellt, um die Daten zu überwachen bzw. zu kontrollieren.
Auf diese Weise kann der Aufbau (die Bestimmung) der in dem
Speicherelement 22 d 2 während der Entwicklung zu speichernden
Daten mit einem großen Freiheitsgrad vorgenommen werden.
Wenn die in das Speicherelement 22 d zu speichernde Daten nach
der Entwicklung bestimmt sind, wird das Speicherelement 22 d 2
auf der isolierenden Schicht 22 b der ersten Schaltungsplatte
16 a als freier Chip in einem Zustand montiert, bei dem diese
Daten unabhängig in das Speicherelement 22 d 2 eingeschrieben
sind. Da in diesem Fall der oben erwähnte zweite Innenstecker
14 a als nicht im Gebrauch befindlich festgelegt ist, wird das
zuvor erwähnte Kunstharz in das Innere des zweiten Innenstec
kers 14 a eingefüllt, und der zweite Innenstecker 14 a wird
vollständig vergraben. Nachdem die integrierte Hybridschaltung
10 auf diese Weise als Gegenstand fertiggestellt ist, d. h.
wenn es als kommerzielles Erzeugnis lieferbar ist, hat die
integrierte Hybridschaltung 10 eine äußere Erscheinungsform,
als ob der zweite Innenstecker 14 a nicht vorhanden wäre.
Hierdurch kann im Vergleich zu einem Fall, bei dem der nicht
verwendete zweite Innenstecker 14 a einen Teil der äußeren
Erscheinungsform bildet, der Effekt erreicht werden, daß eine
Verringerung des Produktwertes vermieden wird.
Da die integrierte Schaltung 10 dieser Ausbildungsform wie
oben beschrieben gestaltet ist, werden der zweite Innenstecker
14 a und der zweite Außenstecker 14 b miteinander verbunden, um
die integrierte Schaltung 10 und die Einstellvorrichtung 44
derart miteinander zu verbinden, daß die Einstellvorrichtung
44 eine Emulation einer Kontrollsequenz der CPU 22 d 1 auf der
Basis der in dem programmierbaren Speicherelement 22 d 2 gespei
cherten Daten vornehmen kann und in einfacher Weise einen
Einstellvorgang durch Neueinschreiben, Simulieren und Über
wachen der in dem programmierbaren Speicherelement 22 d gespei
cherten Daten durchführen kann.
Auf diese Weise können gemäß dieser Ausbildungsform in dem
Speicherelement 22 d 2 gespeicherte Daten während der Entwicklung
in einfacher Weise eingeschrieben werden, kann die Kontroll
sequenz einer Operation der CPU 22 d 1 leicht basierend auf den
neueingeschriebenen Daten simuliert werden und können die
neueingeschriebenen Daten in einfacher Weise überwacht werden.
Demzufolge kann im großen Maße der Freiheitsgrad bei der
Entwicklung verbessert werden.
Bei dieser Ausbildungsform sind die Schaltungsstruktur der
BUS-Leitungen 22 c 1, 22 c 2 und 22 c 3, die bei der Entwicklung
verwendet werden, unmittelbar benützt, um die integrierte
Schaltung 10 als Erzeugnis fertigzustellen. Hierdurch können
die Kosten für das Ätzen einer Schaltungsstruktur erheblich
verringert werden. Da eine Schaltungsstruktur, welche tatsäch
lich während der Entwicklung in Betrieb gesetzt wird, bei
einem Produkt angewendet wird, kann das Produkt wie bei der
Entwicklung ohne Fehler betrieben werden, und es kann eine
stabile Wirkungsweise des Produktes gewährleistet werden.
Anders ausgedrückt, kann die Zuverlässigkeit des Produktes
gewährleistet werden.
Die dargestellte Erfindung ist nicht auf die Anordnung bei dem
obigen Ausführungsbeispiel begrenzt. Vielmehr können verschie
denartige Änderungen und Modifikationen im Rahmen der Erfin
dung vorgenommen werden.
Bei dem obigen Ausführungsbeispiel wurde die integrierte
Hybridschaltung 10 in ihrer Wirkungsweise als Motorkontroll
einheit beispielhaft dargestellt. Die Erfindung ist jedoch
hierauf nicht beschränkt. Beispielsweise kann die integrierte
Schaltung 10 als funktionelle Komponente dienen, z. B. als
automatischer Fahrzeuggeschwindigkeitsregler, als Allradlenk
regler oder als Regler für ein automatisches Getriebe.
Bei dem obigen Beispiel wurde die integrierte Hybridschaltung
als Beispiel mit einem Paar aus einer oberen Schaltungsplatte
16 b und einer unteren Schaltungsplatte 16 a erläutert. Die
Erfindung ist jedoch nicht auf diesen Aufbau beschränkt.
Beispielsweise kann die integrierte Schaltung 10 auch drei
parallel angeordnete Schaltungsplatten aufweisen.
Bei dem obigen Ausführungsbeispiel sind die Speicherdaten des
Speicherelements 22 d 2 Ziel der Simulierung, der Überwachung
oder der Datenneueinschreibung mittels der Einstellvorrichtung
44. Die Erfindung ist jedoch hierauf nicht beschränkt. Bei
spielsweise kann die Erfindung in ähnlicher Weise Anwendung in
einem Fall finden, bei dem das Kontrollprogramm eines IC-
Chips als CPU 22 d 1 extern verarbeitet wird.
Bei der obigen Ausbildungsform ist die Einstellvorrichtung 44
eine Vorrichtung, die durch die Anschlußleitung 42 anzuschlie
ßen ist, die Erfindung ist jedoch hierauf nicht beschränkt.
Beispielsweise kann auch ein Emulator angeschlossen werden und
der Kontrollinhalt der integrierten Schaltung 10 kann durch
diesen Emulator emuliert werden.
Bei der obigen Ausbildungsform sind die CPU 22 d 1 und das
Speicherelement 22 d 2 als Schaltkreiselemente unmittelbar auf
der isolierenden Schicht 22 als freie Chips montiert. Die
Erfindung ist jedoch auf diese Anordnung nicht beschränkt.
Beispielsweise kann die Erfindung in ähnlicher Weise bei einem
Fall Verwendung finden, bei dem die CPU 22 d 1 und das Speicher
element 22 d 2 als Schaltkreiselemente gehäuse- bzw. paketförmige
ICs aufweisen und können nicht lösbar auf einer vorbestimmten
BUS-Leitung durch Löten befestigt sein.
Wenn bei dem obigen Ausführungsbeispiel die Entwicklung der
integrierten Schaltung 10 abgeschlossen ist und die in dem
Speicherslement 22 d zu speichernden Daten bestimmt sind, wird
das oben erwähnte Kunstharz in den zweiten Innenstecker 14 a
eingespritzt und der zweite Innenstecker 14 a wird vollständig
begraben. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese Struktur
beschränkt. Beispielsweise kann der zweite Innenstecker 14 a
für einen späteren Gebrauch beibehalten werden, ohne mit
Kunstharz begraben zu werden. Wenn der zweite Innenstecker 14 a
an einem Fahrzeug in einem brauchbaren Zustand montiert ist,
kann der Kontrollinhalt der CPU 22 d 1 später neu eingeschrieben
werden, selbst wenn die integrierte Schaltung 10 einer Aktua
lisierung ihrer Version unterliegt und der Kontrollinhalt der
CPU 22 d 1 geändert wird. Demgemäß kann eine Fortschreibung bzw.
Aktualisierung der Version der integrierten Schaltung 10
leicht erreicht werden, selbst wenn der Kontrollbetrieb der
integrierten Schaltung 10 nicht normal vorgenommen wird und
deren Kontroll- und Speicherinhalte geprüft werden müssen,
können sie leicht durch diesen zweiten Innenstecker 14 a ge
prüft werden.
Claims (12)
1. Integrierte Schaltung mit einem Metallsubstrat, bestehend
aus
einer Schaltungsplatte, auf der eine leitfähige Schicht in einer gewünschten Struktur auf dem Metallsubstrat über einer isolierenden Schicht gebildet ist;
einem Schaltungselement, das auf der isolierenden Schicht montiert ist; und
einer Steckereinrichtung zur Verbindung von wenigstens dem Schaltungselement und einer externen Vorrichtung;
dadurch gekennzeichnet,
daß das Schaltungselement (22 d 2) nicht lösbar auf der isolierenden Schicht (22 b) montiert ist und einen nicht flüchtigen Speicherinhalt besitzt, der durch eine externe Operation neu einschreibbar ist, und
daß die Steckereinrichtung eine erste Steckeranordnung (12) zur Verbindung von wenigstens dem Schaltungselement (22 d 2) mit einem zu kontrollierenden Abschnitt und eine zweite Steckeranordnung (14) zum Verbinden des Schal tungselements (22 d 2) und einer externen Verarbeitungsvor richtung (44) über einen anderen Weg als die erste Stec keranordnung (12) für das Verarbeiten des Speicherinhalts des Schaltungselements (22 d 2) aufweist.
einer Schaltungsplatte, auf der eine leitfähige Schicht in einer gewünschten Struktur auf dem Metallsubstrat über einer isolierenden Schicht gebildet ist;
einem Schaltungselement, das auf der isolierenden Schicht montiert ist; und
einer Steckereinrichtung zur Verbindung von wenigstens dem Schaltungselement und einer externen Vorrichtung;
dadurch gekennzeichnet,
daß das Schaltungselement (22 d 2) nicht lösbar auf der isolierenden Schicht (22 b) montiert ist und einen nicht flüchtigen Speicherinhalt besitzt, der durch eine externe Operation neu einschreibbar ist, und
daß die Steckereinrichtung eine erste Steckeranordnung (12) zur Verbindung von wenigstens dem Schaltungselement (22 d 2) mit einem zu kontrollierenden Abschnitt und eine zweite Steckeranordnung (14) zum Verbinden des Schal tungselements (22 d 2) und einer externen Verarbeitungsvor richtung (44) über einen anderen Weg als die erste Stec keranordnung (12) für das Verarbeiten des Speicherinhalts des Schaltungselements (22 d 2) aufweist.
2. Integrierte Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die leitfähige Schicht (22 c) eine erste
Signalleitungsgruppe (22 c 1) für die Verbindung des Schal
tungselements (22 d 2) mit einem anderen Schaltungselement
(22 d 1), und eine zweite Signalleitungsgruppe (22 c 2) zur
Verbindung des Schaltungselements (22 d 2) mit der zweiten
Steckeranordnung (14) aufweist, und
daß eine Signalabschalteinrichtung (22 d 4), die für das Abschalten der Datenübertragung auf das andere Schal tungselement (22 d 1) betätigbar ist, wenn ein Speicher inhalt des Schaltungselements (22 d 2) einzuschreiben ist, an einer Stelle auf der ersten Signalleitungsgruppe (22 c 1) und nahe dem Schaltungselement (22 d 2) angeordnet ist.
daß eine Signalabschalteinrichtung (22 d 4), die für das Abschalten der Datenübertragung auf das andere Schal tungselement (22 d 1) betätigbar ist, wenn ein Speicher inhalt des Schaltungselements (22 d 2) einzuschreiben ist, an einer Stelle auf der ersten Signalleitungsgruppe (22 c 1) und nahe dem Schaltungselement (22 d 2) angeordnet ist.
3. Integrierte Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die zweite Steckeranordnung (14) zur Ab
dichtung gegenüber einem Außenabschnitt nach Abschluß der
Entwicklung des Schaltungselements (22 d 2) mit einem
Kunstharz gefüllt ist.
4. Integrierte Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die zweite Steckeranordnung (14) an einem
Abschnitt befestigt ist, der derart montiert ist, daß er
mit der externen Verarbeitungsvorrichtung (44) verbindbar
ist.
5. Integrierte Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Schaltungselement, das mit der externen
Verarbeitungsvorrichtung (44) über die zweite Stecker
anordnung (14) verbunden ist, ein Speicherelement (22 d 2)
aufweist, das vorbestimmte Daten speichert.
6. Integrierte Schaltung nach Anspruch 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß die externe Verarbeitungsvorrichtung (44)
eine Abstimm- bzw. Einstellvorrichtung zum erneuten
Einschreiben des Speicherinhalts des Speicherelements
(22 d 2) aufweist.
7. Integrierte Schaltung nach Anspruch 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß die externe Verarbeitungsvorrichtung (44)
eine Einstellvorrichtung zum Überwachen des Speicher
inhalts des Speicherelements (22 d 2) aufweist.
8. Integrierte Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß das über die zweite Steckeranordnung (14)
mit der externen Verarbeitungsvorrichtung (44) verbundene
Schaltungselement eine CPU (22 d 1) mit einem vorbestimmten
Kontrollprogramm aufweist.
9. Integrierte Schaltung nach Anspruch 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß die externe Verarbeitungsvorrichtung (44)
eine Einstellvorrichtung zum erneuten Einschreiben eines
Kontrollinhalts für die CPU (22 d 1) aufweist.
10. Integrierte Schaltung nach Anspruch 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß die externe Verarbeitungsvorrichtung (44)
einen Emulator zum Emulieren eines Kontrollinhalts der
CPU (22 d 1) aufweist.
11. Integrierte Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die erste Steckeranordnung (12) einen
ersten Außenstecker (12 a) , der einstückig an einem Ende
der integrierten Schaltung (10) montiert ist, und einen
ersten Innenstecker (12 b) aufweist, der lösbar an dem
ersten Außenstecker (12 a) angebracht und mit dem zu
kontrollierenden Abschnitt verbunden ist.
12. Integrierte Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die zweite Steckeranordnung (14) einen
zweiten Innenstecker (14 a), der einstückig an dem anderen
Ende der integrierten Schaltung (10) montiert ist, und
einen zweiten Außenstecker (14 b) aufweist, der lösbar an
dem zweiten Innenstecker (14 a) angebracht und mit der
externen Verarbeitungsvorrichtung (44) verbunden ist.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP1126717A JP2702225B2 (ja) | 1989-05-22 | 1989-05-22 | 金属基板を有する集積回路 |
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DE4016532A1 true DE4016532A1 (de) | 1990-11-29 |
Family
ID=14942127
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE4016532A Withdrawn DE4016532A1 (de) | 1989-05-22 | 1990-05-22 | Integrierte schaltung mit metallsubstrat |
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Also Published As
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JP2702225B2 (ja) | 1998-01-21 |
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