DE102014213588A1 - Custom sensor manufactured by Triple Molden - Google Patents

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Jakob Schillinger
Dietmar Huber
Lothar Biebrichter
Manfred Goll
Marc Panis
Ulrich Schrader
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Sensors (10, 28) mit einer auf einer Bestückinsel (48) eines Schaltungsträgers (44) getragenen Sensorschaltung (35, 40) zur Ausgabe eines von einem physikalischen Geberfeld (33) abhängigen Sensorsignals (42) und mit einer Schnittstelle (76) zum Senden des Sensorsignals (42) an eine übergeordnete Signalverarbeitungseinrichtung (18), umfassend: – Einhüllen eines die Bestückinsel (48) und die Sensorschaltung (35, 40) enthaltenen Teils des Schaltungsträgers (44) in einer ersten Schutzmasse (72), in der ein Formschlusselement (74) ausgebildet wird, – Einhüllen wenigstens eines das Formschlusselement (74) enthaltenden Teils der ersten Schutzmasse (72) und der Schnittstelle (76) in einer zweiten Schutzmasse (84).The invention relates to a method for producing a sensor (10, 28) having a sensor circuit (35, 40) carried on a placement island (48) of a circuit carrier (44) for outputting a sensor signal (42) dependent on a physical encoder field (33) with an interface (76) for transmitting the sensor signal (42) to a higher-order signal processing device (18), comprising: - a part of the circuit carrier (44) containing the mounting island (48) and the sensor circuit (35, 40) in a first protective ground (72), in which a positive locking element (74) is formed, - enveloping at least one of the positive locking element (74) containing part of the first protective mass (72) and the interface (76) in a second protective mass (84).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Sensorschaltung und die Sensorschaltung.The invention relates to a method for producing a sensor circuit and the sensor circuit.

Aus der WO 2010 / 037 810 A1 ist ein Sensor mit einer Sensorschaltung bekannt, die bei der Herstellung des Sensors auf einem Basiselement genannten Verdrahtungsträger verschaltet wird. Bei der Herstellung der Sensorschaltung ist der Verdrahtungsträger in einem Band genannten Halterahmen gehalten und bildet mit diesem einstückig einen sogenannten Leadframe aus. From the WO 2010/037 810 A1 a sensor with a sensor circuit is known, which is connected in the manufacture of the sensor on a base element called wiring carrier. In the manufacture of the sensor circuit, the wiring carrier is held in a band called holding frame and forms integrally with this a so-called leadframe.

Es ist Aufgabe der Erfindung, den das Verfahren zum Prüfen von Sensoren zu verbessern.It is an object of the invention to improve the method for testing sensors.

Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.The object is solved by the features of the independent claims. Preferred developments are the subject of the dependent claims.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung umfasst ein Verfahren zum Herstellen eines Sensors mit einer auf einer Bestückinsel eines Schaltungsträgers getragenen Sensorschaltung zur Ausgabe eines von einem physikalischen Geberfeld abhängigen Sensorsignals und mit einer Schnittstelle zum Senden des Sensorsignals an eine übergeordnete Signalverarbeitungseinrichtung, die Schritte Einhüllen eines die Bestückinsel und die Sensorschaltung enthaltenen Teils des Schaltungsträgers in einer ersten Schutzmasse, in der ein Formschlusselement ausgebildet wird, und Einhüllen wenigstens eines das Formschlusselement enthaltenden Teils der ersten Schutzmasse und der Schnittstelle in einer zweiten Schutzmasse.According to one aspect of the invention, a method for producing a sensor having a sensor circuit carried on a mounting pad of a circuit carrier for outputting a sensor signal dependent on a physical encoder field and having an interface for transmitting the sensor signal to a higher-level signal processing device comprises the steps of enveloping the mounting pad and the sensor circuit contained part of the circuit substrate in a first protective ground, in which a positive-locking element is formed, and wrapping at least one of the positive-locking element containing part of the first protective ground and the interface in a second protective ground.

Dem angegebenen Verfahren liegt die Überlegung zugrunde, dass die Sensorschaltung zu ihrem Schutz in einer Schutzmasse eingehüllt werden muss, um den Sensor vor Schäden durch mechanische Beanspruchungen und andere Einflüsse, wie beispielsweise Verwitterung zu schützen. Die Schutzmasse muss jedoch an den Bauraum angepasst werden, in dem der Sensor verwendet werden soll. Da der Sensor ohne die Schutzmasse jedoch beschädigt werden könnte, muss er sofort mit der Schutzmasse hergestellt werden und kann nicht einfach bis zum Ummanteln mit der Schutzmasse ungeschützt gelagert werden. Aus diesem Grund sind kundenspezifische Anfertigungen von Sensoren in kleiner Stückzahl stets sehr teuer, weil für diese immer eine eigene Fertigungsstätte bereitgestellt werden muss.The specified method is based on the consideration that the sensor circuit must be wrapped in a protective compound for its protection in order to protect the sensor from damage due to mechanical stresses and other influences, such as weathering. However, the protective compound must be adapted to the space in which the sensor is to be used. However, since the sensor could be damaged without the protective compound, it must be immediately prepared with the protective compound and can not simply be stored unprotected until it is covered with the protective compound. For this reason, customer-specific manufacturing of sensors in small quantities is always very expensive because they always have their own production facility to be provided.

Hier greift das angegebene Verfahren mit der Erkenntnis an, dass Sensoren wie Drehzahlsensoren und Inertialsensoren, die ihre physikalische Messgröße berührungslos über ein physikalisches Geberfeld messen, im Bereich der Sensorschaltung eigentlich in der Luft hängen und an dieser Stelle weniger stark vom Bauraum abhängig sind. Die eigentliche Abhängigkeit vom Bauraum besteht eher an der Seite des Sensors, an der der Sensor an seine Umgebung angebunden wird, in der er eingesetzt werden soll, in einem Fahrzeug beispielsweise das Fahrzeug-Chassis.Here, the specified method starts with the knowledge that sensors such as rotational speed sensors and inertial sensors, which measure their physical measured variable contactlessly via a physical encoder field, actually hang in the air in the area of the sensor circuit and are less dependent on the installation space at this point. The actual dependence on space is more on the side of the sensor, where the sensor is connected to its environment in which it is to be used, in a vehicle such as the vehicle chassis.

Daher wird im Rahmen des angegebenen Verfahrens vorgeschlagen, die zuvor genannte Schutzmasse in zwei Schutzmassen aufzuteilen und den Sensor zunächst mit der ersten Schutzmasse im Bereich der Sensorschaltung einzuhüllen. Auf diese Weise wären die Sensorschaltung und die Bestückinsel geschützt und könnten so gelagert, transportiert und in beliebiger Weise weiterverarbeitet werden. Die zweite Schutzmasse, die prinzipiell auch materialgleich zur ersten Schutzmasse sein könnte, könnte dann zeitlich und örtlich völlig unabhängig zur ersten Schutzmasse geformt werden, wodurch sich der Sensor zu einem Großteil in Massenfertigung herstellen ließe und nur für einen kleinen Teil des Sensors ein entsprechend spezifisches Herstellungswerkzeug bereitgestellt werden muss. Um dabei sicherzustellen, dass sich die beiden Schutzmassen nicht voneinander lösen, wird im Rahmen des angegebenen Verfahrens vorgeschlagen, die beiden Schutzmassen miteinander formschlüssig zu verbinden.Therefore, it is proposed in the context of the specified method to divide the aforementioned protective composition into two protective compounds and to initially encase the sensor with the first protective compound in the region of the sensor circuit. In this way, the sensor circuit and the assembly island would be protected and could be stored, transported and further processed in any way. The second protective compound, which could in principle also be the same material as the first protective compound, could then be formed completely independently of time and location to the first protective compound, whereby the sensor could be mass-produced for the most part and only for a small part of the sensor a correspondingly specific production tool must be provided. In order to ensure that the two protective compounds do not detach from one another, it is proposed in the context of the specified method to connect the two protective compounds to one another in a form-fitting manner.

Daher lassen sich durch die Verwendung des angegebenen Verfahrens die Herstellungskosten für einen Sensor spürbar senken.Therefore, by using the specified method, the manufacturing costs for a sensor can be noticeably reduced.

In einer Weiterbildung umfasst das angegebene Verfahren den Schritt Ausbilden eines Teils der zweiten Schutzmasse als Anschlusselement, das geeignet ist mit einem Halter zum Halten des Sensors mechanisch verbunden zu werden. Dieses Anschlusselement kann in der zuvor genannten Weise kundenspezifisch zeitlich und örtlich völlig unabhängig vom restlichen Teil des Sensors gebildet werden, so dass seine Fertigung nicht unmittelbar in den restlichen Herstellungsprozess des Sensors eingebunden sein muss.In a development, the stated method comprises the step of forming a part of the second protective mass as a connection element, which is suitable for being mechanically connected to a holder for holding the sensor. In the aforementioned manner, this connection element can be formed customer-specifically in terms of time and location completely independently of the remaining part of the sensor, so that its production does not have to be integrated directly into the remaining production process of the sensor.

In einer anderen Weiterbildung des angegebenen Verfahrens wird der Schaltungsträger während des Einhüllens in der ersten Schutzmasse an einer Stelle gehalten, an der das Formschlusselement ausgebildet wird. Auf diese Weise wird der Schaltungsträger während des Einhüllens mit der ersten Schutzmasse mechanisch stabilisiert, so dass die erste Schutzmasse mit einer hohen Präzision um den Schaltungsträger gefertigt werden kann. Das Formschlusselement selbst erfüllt dadurch nicht nur den Zweck, die beiden Schutzmassen miteinander zu verbinden, sondern erlaubt es auch, den Formungsprozess der ersten Schutzmasse zu unterstützen.In another development of the specified method, the circuit carrier is held during wrapping in the first protective compound at a position at which the positive-locking element is formed. In this way, the circuit carrier is mechanically stabilized during wrapping with the first protective ground, so that the first protective ground can be manufactured with high precision around the circuit carrier. The form-fitting element itself thereby fulfills not only the purpose of the two protective compounds together but it also allows to support the molding process of the first protection mass.

In einer noch anderen Weiterbildung umfasst das angegebene Verfahren den Schritt Einhüllen der Bestückinsel und der Sensorschaltung in einer mechanischen Entkopplungsmasse, bevor die auf der Sensorschaltung getragene Sensorschaltung in der ersten Schutzmasse eingehüllt wird. Die mechanische Entkopplungsmasse hält die Sensorschaltung und insbesondere einen in der Sensorschaltung vorhandenen Messaufnehmer frei von mechanischen Spannungen, die das vom physikalischen Geberfeld abhängige Sensorsignal und damit die Messung der oben genannten physikalischen Messgröße verfälschen könnten.In yet another development, the specified method comprises the step of enveloping the placement island and the sensor circuit in a mechanical decoupling compound before the sensor circuit carried on the sensor circuit is enveloped in the first protective compound. The mechanical decoupling mass keeps the sensor circuit and in particular a sensor present in the sensor circuit free from mechanical stresses that could distort the dependent of the physical encoder field sensor signal and thus the measurement of the above-mentioned physical quantity.

In einer zusätzlichen Weiterbildung des angegebenen Verfahrens wird die Bestückinsel beim Einhüllen in der mechanischen Entkopplungsmasse über einen Steg an einem Stützelement gehalten, wobei der Steg vor dem Einhüllen der Bestückinsel und der Sensorschaltung in der ersten Schutzmasse wenigstens teilweise entfernt wird. Diesen Vorgang kann man als partielles Freistanzen bezeichnen, im Rahmen dessen die Sensorschaltung mit der ersten Schutzmasse so vollständig umhüllt werden kann, dass keine Randspalten oder andere nicht notwendige Öffnungen verbleiben, über die Feuchtigkeit oder andere verwitterungsunterstützende Substanzen zur Sensorschaltung vordringen könnten. Andererseits kann der Sensor aufgrund der weiter vorhandenen Verbindung zum Stützelement mit anderen Sensoren gemeinsam an diesem gehalten und in besonders effizienter Weise transportiert und weiter verarbeitet werden. Die schlussendliche Vereinzelung des Sensors kann dann schlussendlich nach dem Einhüllen in der zweiten Schutzmasse erfolgen.In an additional development of the specified method, the placement island is held by a web on a support element when enveloping in the mechanical decoupling compound, wherein the web is at least partially removed before enveloping the placement island and the sensor circuit in the first protective compound. This process can be described as partial free punching, in the context of which the sensor circuit with the first protective compound can be completely enveloped so that no marginal gaps or other unnecessary openings remain, through which moisture or other weathering-supporting substances could penetrate to the sensor circuit. On the other hand, due to the further connection to the support element with other sensors, the sensor can be held together thereon and transported in a particularly efficient manner and further processed. The final separation of the sensor can then finally take place after wrapping in the second protective compound.

In besonders günstiger Weise kann als von der Bestückinsel verschiedene Stelle die Schnittstelle gewählt werden, weil die Schnittstelle ohnehin bis zur Anbindung mit einem Datenkabel zur Übertragung des Sensorsignals freigehalten werden muss.In a particularly favorable manner, the interface can be selected as a location different from the placement island, because the interface must be kept free in any case until it is connected to a data cable for transmitting the sensor signal.

Zweckmäßigerweise kann das angegebene Verfahren in einer Weiterbildung den Schritt Ausbilden eines Ausrichtungselementes an der ersten Schutzmasse, an der die erste Schutzmasse zum Einhüllen mit der zweiten Schutzmasse in einer vorbestimmten Richtung ausgerichtet werden kann, umfassen. Durch dieses Ausrichtungselement ist gewährleistet, dass der Sensor nach dem Einhüllen in der ersten Schutzmasse und einem sich gegebenenfalls anschließenden Transport zu einer anderen Fertigungsstätte beim Einhüllen mit der zweiten Schutzmasse weiterhin hochpräzise mit geringen Toleranzen gefertigt werden kann.Conveniently, in a further development, the specified method may include the step of forming an alignment element on the first protection ground, on which the first protection ground can be aligned in a predetermined direction for enveloping the second protection ground. This alignment element ensures that the sensor can continue to be produced with high precision with small tolerances after being enveloped in the first protective compound and, if appropriate, subsequently transported to another production facility when it is being wrapped with the second protective compound.

In einer besonders günstigen Weiterbildung des angegebenen Verfahrens wird zwischen der ersten Schutzmasse und der zweiten Schutzmasse ein Dichtungselement angeordnet, welches ein Eindringen von Feuchtigkeit in einem Spalt zwischen der ersten Schutzmasse und der zweiten Schutzmasse vermeidet, der aufgrund des Formschlusses bedingt gegebenenfalls entstehen könnte.In a particularly favorable development of the specified method, a sealing element is arranged between the first protective compound and the second protective compound, which avoids the penetration of moisture in a gap between the first protective compound and the second protective compound, which could possibly arise due to the positive connection.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Sensor durch eines der angegebenen Verfahren hergestellt.According to another aspect of the invention, a sensor is manufactured by one of the specified methods.

Der angegebene Sensor kann ein Raddrehzahlsensor oder ein Inertialsensor für ein Fahrzeug sein.The indicated sensor may be a wheel speed sensor or an inertial sensor for a vehicle.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst ein Fahrzeug einen angegebenen Sensor.In accordance with another aspect of the invention, a vehicle includes a specified sensor.

Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden, wobei:The above-described characteristics, features and advantages of this invention, as well as the manner in which they are achieved, will become clearer and more clearly understood in connection with the following description of the embodiments, which will be described in connection with the drawings, wherein:

1 eine schematische Ansicht eines Fahrzeuges mit einer Fahrdynamikregelung, 1 a schematic view of a vehicle with a vehicle dynamics control,

2 eine schematische Darstellung eines Drehzahlsensors in dem Fahrzeug der 1, 2 a schematic representation of a speed sensor in the vehicle of 1 .

3 einen schematische Darstellung eines Lesekopfes des Drehzahlsensors der 2 in einem Zwischenproduktionszustand, 3 a schematic representation of a read head of the speed sensor of 2 in an intermediate production state,

4 eine Schnittansicht eines alternativen Lesekopfes des Drehzahlsensors der 2 in einer Draufsicht, und 4 a sectional view of an alternative read head of the speed sensor of 2 in a plan view, and

5 eine Schnittansicht des Lesekopfes der 5 in einer Seitenansicht zeigen. 5 a sectional view of the read head of 5 show in a side view.

In den Figuren werden gleiche technische Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen und nur einmal beschrieben.In the figures, the same technical elements are provided with the same reference numerals and described only once.

Es wird auf 1 Bezug genommen, die eine schematische Ansicht eines Fahrzeuges 2 mit einer an sich bekannten Fahrdynamikregelung zeigt. Details zu dieser Fahrdynamikregelung können beispielsweise der DE 10 2011 080 789 A1 entnommen werden.It will open 1 Reference is made to a schematic view of a vehicle 2 with a known vehicle dynamics control shows. Details of this driving dynamics control, for example, the DE 10 2011 080 789 A1 be removed.

Das Fahrzeug 2 umfasst ein Chassis 4 und vier Räder 6. Jedes Rad 6 kann über eine ortsfest am Chassis 4 befestigte Bremse 8 gegenüber dem Chassis 4 verlangsamt werden, um eine Bewegung des Fahrzeuges 2 auf einer nicht weiter dargestellten Straße zu verlangsamen.The vehicle 2 includes a chassis 4 and four wheels 6 , Every bike 6 Can be fixed on the chassis 4 fixed brake 8th opposite the chassis 4 be slowed down to a movement of the vehicle 2 to slow down on a road, not shown.

Dabei kann es in einer dem Fachmann bekannten Weise passieren, dass das die Räder 6 des Fahrzeugs 2 ihre Bodenhaftung verlieren und sich das Fahrzeug 2 sogar von einer beispielsweise über ein nicht weiter gezeigtes Lenkrad vorgegebenen Trajektorie durch Untersteuern oder Übersteuern wegbewegt. Dies wird durch an sich bekannte Regelkreise wie ABS (Antiblockiersystem) und ESP (elektronisches Stabilitätsprogramm) vermieden.It may happen in a manner known to those skilled in the art that the wheels 6 of the vehicle 2 lose their grip and get the vehicle 2 even moved away from a given example by a steering wheel not shown steering trajectory by understeer or oversteer. This is avoided by known control circuits such as ABS (antilock braking system) and ESP (electronic stability program).

In der vorliegenden Ausführung weist das Fahrzeug 2 dafür Drehzahlsensoren 10 an den Rädern 6 auf, die eine Dreh-zahl 12 der Räder 6 erfassen. Ferner weist das Fahrzeug 2 einen Inertialsensor 14 auf, der Fahrdynamidaten 16 des Fahrzeuges 2 erfasst aus denen beispielsweise eine Nickrate, eine Wankrate, eine Gierrate, eine Querbeschleunigung, eine Längsbeschleunigung und/oder eine Vertikalbeschleunigung in einer dem Fachmann an sich bekannten Weise ausgegeben werden kann.In the present embodiment, the vehicle 2 for speed sensors 10 at the wheels 6 on that a turn number 12 the wheels 6 to capture. Further, the vehicle points 2 an inertial sensor 14 on, the driving dynamics data 16 of the vehicle 2 from which, for example, a pitch rate, a roll rate, a yaw rate, a lateral acceleration, a longitudinal acceleration and / or a vertical acceleration can be output in a manner known to a person skilled in the art.

Basierend auf den erfassten Drehzahlen 12 und Fahrdynamikdaten 16 kann ein Regler 18 in einer dem Fachmann bekannten Weise bestimmen, ob das Fahrzeug 2 auf der Fahrbahn rutscht oder sogar von der oben genannten vorgegebenen Trajektorie abweicht und entsprechen mit einem an sich bekannten Reglerausgangssignal 20 darauf reagieren. Das Reglerausgangssignal 20 kann dann von einer Stelleinrichtung 22 verwendet werden, um mittels Stellsignalen 24 Stellglieder, wie die Bremsen 8 anzusteuern, die auf das Rutschen und die Abweichung von der vorgegebenen Trajektorie in an sich bekannter Weise reagieren.Based on the recorded speeds 12 and vehicle dynamics data 16 can be a regulator 18 in a manner known to those skilled determine whether the vehicle 2 slips on the road or even deviates from the above-mentioned predetermined trajectory and correspond with a known controller output signal 20 to react to that. The regulator output signal 20 can then be from a control device 22 to be used by means of actuating signals 24 Actuators, like the brakes 8th to drive, which respond to the slippage and the deviation from the given trajectory in a conventional manner.

Der Regler 18 kann beispielsweise in eine an sich bekannte Motorsteuerung des Fahrzeuges 2 integriert sein. Auch können der Regler 18 und die Stelleinrichtung 22 als eine gemeinsame Regeleinrichtung ausgebildet und optional in die zuvor genannte Motorsteuerung integriert sein.The regulator 18 For example, in a known motor control of the vehicle 2 be integrated. Also, the controller can 18 and the actuator 22 formed as a common control device and optionally be integrated in the aforementioned engine control.

Anhand des in 1 gezeigten Raddrehzahlsensors 10 soll die vorliegende Erfindung näher verdeutlicht werden, auch wenn die vorliegende Erfindung an beliebigen Sensoren, wie Magnetfeldsensoren, Beschleunigungssensoren, Drehratensensoren, Körperschallsensoren oder Temperatursensoren umsetzbar ist. Based on the in 1 shown wheel speed sensor 10 the present invention is to be illustrated in more detail, even if the present invention can be implemented on any sensors, such as magnetic field sensors, acceleration sensors, rotation rate sensors, structure-borne sound sensors or temperature sensors.

Es wird auf 2 Bezug genommen, die eine schematische Ansicht einer der Drehzahlsensoren 10 in der Fahrdynamikregelung der 1 zeigt.It will open 2 Reference is made, which is a schematic view of one of the speed sensors 10 in the vehicle dynamics control of 1 shows.

Der Drehzahlsensor 10 ist in der vorliegenden Ausführung als aktiver Drehzahlsensor ausgeführt, der ein drehfest am Rad 6 befestigtes Geberelement in Form einer Encodersscheibe 26 und eine ortsfest zum Chassis 4 befestige Sensorschaltung umfasst, die nachstehend der Einfachheit halber Lesekopf 28 genannt wird. The speed sensor 10 is in the present embodiment designed as an active speed sensor, which rotatably on the wheel 6 fixed donor element in the form of an encoder disc 26 and one fixed to the chassis 4 fixed sensor circuit, the below for the sake of simplicity read head 28 is called.

Die Encoderscheibe 26 besteht in der vorliegenden Ausführung aus aneinandergereihten Magnetnordpolen 30 und Magnetsüdpolen 32, die gemeinsam ein physikalisches Feld in Form eines Gebermagnetfeldes 33 erregen. Dieses Gebermagnetfeld ist in 3 der Übersichtlichkeit halber mit zwei gestrichelt dargestellten Feldlinien angedeutet. Dreht sich die am Rad 6 befestigte Encoderscheibe 26 mit diesem in eine Drehrichtung 34, dreht sich das Gebermagnetfeld so mit. The encoder disk 26 consists in the present embodiment of juxtaposed magnetic north poles 30 and magnetic south poles 32 , which together form a physical field in the form of a transmitter magnetic field 33 excite. This transmitter magnetic field is in 3 for the sake of clarity with two dashed line lines indicated. Turns on the wheel 6 attached encoder disk 26 with this in one direction 34 , the encoder magnetic field rotates with it.

Der Lesekopf 28 umfasst in der vorliegenden Ausführung einen Messfühler, auch Messaufnehmer genannt, in Form eines magnetorstriktiven Elementes 35. Das magnetorstriktive Element 35 ändert in Abhängigkeit der Winkellage des vom Encoderrad 26 erregten Gebermagnetfeldes seinen elektrischen Widerstand. Zur Erfassung der Drehzahl 12 wird an das magnetoresisitv Element 35 ein Probesignal 39 angelegt, das in Abhängigkeit der Winkellage des Encoderrades 26 und damit des elektrischen Widerstandes magnetoresisitv Elementes 35 verändert wird. Basierend auf dieser Veränderung des Probesignals 39 wertet eine Signalauswerteschaltung 40 die Drehzahl 12 aus und gibt sie in einem Datensignal 42 an den Regler 18 aus. Diese Signalauswerteschaltung 40 kann ebenfalls Teil des Lesekopfes 28 sein.The reading head 28 In the present embodiment, a sensor, also called sensor, in the form of a magnetorstrictive element 35 , The magnetorstrictive element 35 changes depending on the angular position of the encoder wheel 26 Encoder magnetic field excited its electrical resistance. For detecting the speed 12 gets to the magnetoresisitv element 35 a probe signal 39 created, depending on the angular position of the encoder wheel 26 and thus of the electrical resistance magnetoresisitv element 35 is changed. Based on this change in the probe signal 39 evaluates a signal evaluation circuit 40 the speed 12 and outputs them in a data signal 42 to the controller 18 out. This signal evaluation circuit 40 can also be part of the reading head 28 be.

Hierzu und zu weiteren Hintergrundinformationen zu aktiven Raddrehzahlsensoren wird auf den einschlägigen Stand der Technik, wie beispielsweise die DE 101 46 949 A1 verwiesen.For this purpose and for further background information on active wheel speed sensors, the relevant prior art, such as the DE 101 46 949 A1 directed.

Es wird auf 3 Bezug genommen, die eine schematische Darstellung des Lesekopfes 28 für den Drehzahlsensor 10 in einem noch nicht fertig gestellten Herstellungszustand zeigt.It will open 3 Reference is made, which is a schematic representation of the read head 28 for the speed sensor 10 in a not yet finished state of manufacture shows.

Der Lesekopf 28 ist Produktionszustand der vorliegenden Ausführung auf in einem als sogenannter Leadframe 44 ausgeführten Schaltungsträger gehalten. Von diesem Leadframe 44 ist in 3 nur ein Teil gezeigt. Der Leadframe 44 kann besonders bevorzugt als Endlosband ausgeführt sein, an den sich der in 3 Teil gezeigte des Leadframes 44 nebeneinander und/oder übereinander anschließt. Ein Beispiel dafür ist in 4 gezeigt.The reading head 28 is production state of the present embodiment in a so-called lead frame 44 executed circuit carrier held. From this leadframe 44 is in 3 only a part shown. The leadframe 44 can particularly preferably be designed as an endless belt, to which the in 3 Part shown of the leadframe 44 adjoining each other and / or one above the other. An example of this is in 4 shown.

Der in 3 gezeigte Teil des Leadframes 44 umfasst einen Halterahmen 46, einen Verdrahtungsträger in Form einer Bestückinsel 48, auf der der Lesekopf 28 gehalten und verschaltet ist, zwei Tiebars 50 genannte Stege und zwei Kontaktanschlüsse 52. Dabei halten die Tiebars 50 die Kontaktanschlüsse 52 direkt und die Bestückinsel 48 am Halterahmen 46. In dem Leadframe 44 sind der Halterahmen 46, die Bestückinsel 48, die Tiebars 50 und die Kontaktanschlüsse 52 als einstückiges Stanzteil oder Stanzrahmen ausgebildet, in dem die zuvor genannten Elemente durch Stanzen aus einem elektrisch leitfähigen Blech geformt werden.The in 3 shown part of the leadframe 44 includes a support frame 46 , a wiring carrier in the form of a Bestückinsel 48 on which the reading head 28 held and interconnected, two tiebars 50 called webs and two contact terminals 52 , In doing so, the Tiebars hold 50 the contact connections 52 directly and the placement island 48 on the frame 46 , In the leadframe 44 are the holding frame 46 , the placement island 48 , the Tiebars 50 and the contact connections 52 formed as a one-piece stamped part or punching frame, in which the aforementioned elements are formed by punching from an electrically conductive sheet metal.

Auf der Bestückinsel 48 wird im Rahmen der vorliegenden Ausführung der Messaufnehmer in Form des magnetoresisitven Elementes 35 und die Signalauswerteschaltung 40 aufgebracht und elektrisch beispielsweise durch Löten oder Verkleben kontaktiert. Das magnetoresistive Element 35 und die Signalauswerteschaltung 40 sind dabei ferner über einen Bonddraht 54 miteinander verbunden, so dass über die Bestückinsel 48 und den Bonddraht 54 zwischen dem magnetoresisitven Element 35 und der Signalauswerteschaltung 40 das Probesignal 39 übertragen werden kann.On the placement island 48 is in the context of the present embodiment, the sensor in the form of magnetoresisitven element 35 and the signal evaluation circuit 40 applied and contacted electrically, for example by soldering or gluing. The magnetoresistive element 35 and the signal evaluation circuit 40 are also via a bonding wire 54 connected to each other so that about the placement island 48 and the bonding wire 54 between the magnetoresistive element 35 and the signal evaluation circuit 40 the probe signal 39 can be transferred.

Die Bestückinsel 48 ist in der vorliegenden Ausführung direkt mit einem der beiden Kontaktanschlüsse 52 verbunden, während der andere der beiden Kontaktanschlüsse 52 von der Bestückinsel 48 galvanisch getrennt und mit der Signalauswerteschaltung 40 über einen weiteren Bonddraht 54 verbunden ist. Auf diese Weise kann über die beiden Kontaktanschlüsse 56 das Datensignal 42 aus der Signalauswerteschaltung 40 ausgegeben werden.The placement island 48 is in the present embodiment directly with one of the two contact terminals 52 connected while the other of the two contact terminals 52 from the assembly island 48 galvanically isolated and with the signal evaluation circuit 40 over another bonding wire 54 connected is. In this way, via the two contact terminals 56 the data signal 42 from the signal evaluation circuit 40 be issued.

Der Halterahmen 46 weist im Rahmen der vorliegenden Ausführung zwei parallel zueinander verlaufende Transportsteifen 58 auf, die über Verbindungsstege 60 miteinander verbunden sind. Auf dem Transportstreifen 58 sind dabei Transportlöcher 62 ausgebildet, in die ein nicht weiter dargestelltes Transportwerkzeug eingreifen und den Leadframe 44 bewegen kann. Ferner ist auf dem Transportstreifen 58 ein Indexloch 64 ausgebildet, mittels dem die Lage des Leadframes 44 beim Transport bestimmt und damit geregelt werden kann.The support frame 46 has in the context of the present embodiment, two parallel transport stiffeners 58 on that over connecting bridges 60 connected to each other. On the transport strip 58 are transport holes 62 formed, in which engage a not further illustrated transport tool and the leadframe 44 can move. Further, on the transport strip 58 an index hole 64 formed, by means of which the position of the leadframe 44 determined during transport and can thus be regulated.

Nachdem der Zwischenproduktionszustand des Lesekopfes gemäß der 3 erreicht ist, wird der Lesekopf 28 eingehaust.After the intermediate state of the read head according to the 3 is reached, the reading head becomes 28 enclosed.

Das Einhausen soll anhand der 4 und 5 erläutert werden, die einen zur 3 alternativen Drehzahlsensor 10 zeigen, der jedoch in der gleichen Weise wirkt, wie der prinzipiell in 2 erläuterte.The Einhausen should be based on the 4 and 5 be explained, the one to 3 alternative speed sensor 10 show, but in the same way as the principle in 2 explained.

Im Lesekopf 28 der 4 und 5 sind wieder auf einer Bestückinsel 48 ein magnetoresistives Element 35 und eine Signalauswerteschaltung 40 verschaltet. Entsprechend wird an das magnetresitive Element 35 das Probesignal 39 angelegt und Datensignal 42 erzeugt. Die Schaltung kann um weitere Schaltungskomponenten 66, wie beispielsweise Schutzkondensatoren oder weitere Messaufnehmer in beliebiger Weise erweitert werden. Entsprechende weitere Schaltungskomponenten 66 können auch außerhalb der Bestückinsel 48 verschaltet werden.In the reading head 28 of the 4 and 5 are back on a Bestückinsel 48 a magnetoresistive element 35 and a signal evaluation circuit 40 connected. Accordingly, the magnetic-positive element 35 the probe signal 39 applied and data signal 42 generated. The circuit may include additional circuit components 66 , such as protection capacitors or other sensors can be expanded in any way. Corresponding further circuit components 66 can also be outside the placement island 48 be interconnected.

Nachdem für den Lesekopf 28 der 4 und 5 ein der 3 entsprechender Zwischenproduktionszustand erreicht ist, können die Schaltung auf der Bestückinsel 48 und gegebenenfalls außerhalb der Bestückinsel 48 verschaltete elektrische Schaltungskomponenten in einem mechanischen Entkopplungsmaterial 68 eingehüllt werden. Um einen optimalen Halt des mechanischen Entkopplungsmaterials 68 am Leadframe 44 zu garantieren, sind am Leadframe 44 sogenannte Ankerlöcher 70 ausgebildet, die vom mechanischen Entkopplungsmaterial 68 durchdrungen werden und so einen Formschluss mit dem Leadframe 44 eingehen. Für das mechanische Entkopplungsmaterial wird vorzugsweise ein Duroplast-Material, wie beispielsweise ein Epoxid-Harz gewählt. In jedem Fall sollte das mechanische Entkopplungsmaterial 68 Eigenschaften aufweisen, die nur einen geringen mechanischen Stress auf die einzelnen eingehüllten elektrischen Komponenten 35, 40, 66 ausüben.After for the reading head 28 of the 4 and 5 one of the 3 corresponding intermediate state of production is reached, the circuit on the Bestückinsel 48 and optionally outside the placement island 48 wired electrical circuit components in a mechanical decoupling material 68 be wrapped up. For an optimal hold of the mechanical decoupling material 68 at the lead frame 44 to guarantee are at the leadframe 44 so-called anchor holes 70 formed by the mechanical decoupling material 68 be penetrated and so a positive connection with the leadframe 44 received. For the mechanical decoupling material, a thermoset material such as an epoxy resin is preferably selected. In any case, the mechanical decoupling material should 68 Have properties that only a slight mechanical stress on the individual encased electrical components 35 . 40 . 66 exercise.

Im Anschluss daran wird der Lesekopf 28 aus seinem Halterahmen 46 partiell freigestanzt. Dabei wird der Lesekopf 28 an den Tiebars 50 aus dem Halterahmen 46 herausgetrennt, so dass er nur noch an den Kontaktanschlüssen 52 am Halterahmen 46 gehalten wird.After that, the reading head becomes 28 from his frame 46 partially punched. This is the reading head 28 at the Tiebars 50 from the frame 46 cut out, leaving it only at the contact terminals 52 on the frame 46 is held.

In diesem Zustand wird der Lesekopf 28 nun in einer ersten Schutzmasse 72 eingehüllt, wobei auf das mechanische Entkopplungsmaterial 68 zuvor gegebenenfalls noch ein Abschirmblech 73 zur Steigerung der elektromagnetischen Verträglichkeit, EMV genannt, gelegt werden kann. Hierbei wird der Leadframe 44 am Halterahmen 46 sowie an einer Klemmstelle 74 gehalten, wobei an die Klemmstelle 74 ein entsprechendes Werkzeug angreifen kann. Auf diese Weise ist nicht nur die Stabilität beim Einhüllen in der ersten Schutzmasse 72 sichergestellt, der Leadframe 44 und damit der Lesekopf 28 sind so auch mit hoher Präzision ausgerichtet, wodurch sich der Drehzahlsensor 10 mit sehr niedrigen Toleranzen herstellen lässt. Als erste Schutzmasse kann ebenfalls ein Duroplast eingesetzt werden. Alternativ können auch spezielle Thermoplaste, wie LCP (liquid crystalline polymers) oder PPS (Polyphenylensulfid) verwendet werden. Bei der Auswahl eines Materials als zweite Schutzmasse sollte der Fokus auf Kriterien wie einen geringen Temperatur-Ausdehnungskoeffizienten, eine gute chemische Beständigkeit, eine hohe mechanische Festigkeit und/oder eine hohe Dichtigkeit gelegt werden. In this state, the read head 28 now in a first protective compound 72 shrouded, taking on the mechanical decoupling material 68 previously possibly a shielding plate 73 to increase the electromagnetic compatibility, called EMC, can be placed. This is the leadframe 44 on the frame 46 as well as at a clamping point 74 held, taking to the nip 74 can attack a corresponding tool. In this way, not only the stability when wrapping in the first protective compound 72 ensured the leadframe 44 and thus the reading head 28 are also aligned with high precision, resulting in the speed sensor 10 with very low tolerances. The first protective compound can also be used a thermoset. Alternatively, special thermoplastics, such as LCP (liquid crystalline polymers) or PPS (polyphenylene sulfide) can be used. When selecting a material as the second protective composition, the focus should be on criteria such as a low coefficient of thermal expansion, good chemical resistance, high mechanical strength and / or high density.

Der Lesekopf 28 in dem so hergestellten Zustand wird nachstehend als Vorspritzling bezeichnet. Dieser kann in besonders günstiger Weise nun vor der weiteren Verarbeitung gelagert oder transportiert werden, weil die erste Schutzmasse 72 eine ausreichend hohe Dichtigkeit bereitstellt, mit der die Komponenten 35, 40, 66 der Sensorschaltung optimal geschützt sind.The reading head 28 in the state thus prepared is hereinafter referred to as a pre-molded part. This can now be done in a particularly favorable manner be stored or transported for further processing, because the first protective mass 72 provides a sufficiently high tightness with which the components 35 . 40 . 66 the sensor circuit are optimally protected.

Zur weiteren Verarbeitung des Vorspritzlings kann dieser nun aus dem Halterahmen 46 vereinzelt werden. Das heißt, dass nun auch die Kontaktanschlüsse 52 vom Halterahmen 46 beispielsweise durch herausstanzen getrennt werden können. Die von der ersten Schutzmasse 72 hervortretenden Bereiche der Kontaktanschlüsse 52 können nun als Schnittstelle 76 zur Anbindung eines Datenkabels 78 verwendet werden, mit dem das Datensignal 42 an den Regler 18 übertragen werden kann. Alternativ könnte der Leadframe 44 selbstverständlich auch als Stecker ausgebildet werden, an dem das Datenkabel 78 kraft- und/oder formschlüssig angeschlossen wird. Wird das Datenkabel 78 mit der Schnittstelle 76 verbunden, können dabei bekannte Verbindungstechniken, wie zum Beispiel Schweißen, Löten, Kleben, Crimpen, Splicen, Ultraschallschweißen oder Kombinationen daraus zum Einsatz kommen. Besonders bevorzugt ist eine Variante, bei der das Datenkabel bei einem Kabelhersteller bereits mit einer Aderendhülse 80 versehen wurde und diese nun mittels Widerstandsschweißen mit dem Leadframe 44 verschweißt wird. Zweckmäßigerweise können die Kontaktanschlüsse 52 dabei Klemmelemente 82 aufweisen, mit denen die Aderendhülsen 80 zusätzlich kraftschlüssig aufgenommen werden können.For further processing of the preform this can now from the holding frame 46 to be isolated. That means that now also the contact connections 52 from the support frame 46 for example, can be separated by punching out. The first protection mass 72 protruding portions of the contact terminals 52 can now be used as an interface 76 for connecting a data cable 78 used with the data signal 42 to the controller 18 can be transferred. Alternatively, the leadframe could 44 Of course, also be designed as a plug on which the data cable 78 force and / or positive connection is connected. Will the data cable 78 with the interface 76 connected, known connection techniques, such as welding, soldering, gluing, crimping, splicing, ultrasonic welding or combinations thereof may be used. Particularly preferred is a variant in which the data cable at a cable manufacturer already with a wire end ferrule 80 was provided and this now by means of resistance welding with the leadframe 44 is welded. Conveniently, the contact terminals 52 while clamping elements 82 have, with which the wire end ferrules 80 can be added in addition frictionally.

Im Anschluss daran kann der Vorspritzling nun in einer zweiten Schutzmasse 84 wenigstens teilweise eingehüllt werden. Um ein gegebenenfalls erneutes Positionieren des Vorspritzlings, beispielsweise nach dem Vereinzeln in einem eigenen Werkzeug, zu unterstützen, können am Leadframe 44 und/oder an der ersten Schutzmasse 72 geeignete Ausrichtungselemente 86 in Form mechanischer Ausprägungen, wie Ausnehmungen, Stege, Kanten ausgebildet werden. Auf diese Weise kann eine exakte Ausrichtung des Vorspritzlings im Werkzeug beim Einhüllen mit der zweiten Schutzmasse 84 und damit die oben erwähnte niedrige Toleranz sichergestellt werden. Dabei kann der Vorspritzling im Werkzeug beim Einhüllen mit der zweiten Schutzmasse 84 mit speziellen Supportpins schwimmend positioniert werden. Alternativ können die Supportpins auch zurückziehbar ausgebildet werden. Das heißt, dass nach einem anfänglichen Einhüllen des Vorspritzlings mit der zweiten Schutzmasse 84 (nach einem Anhärten dieser) die Supportpins zurückgezogen werden, um eventuell nicht von der zweiten Schutzmasse 84 erfasste Stellen zu schließen.Following this, the pre-molded part can now be placed in a second protective compound 84 at least partially shrouded. In order to support an optionally re-positioning of the pre-molded part, for example after singulation in a separate tool, can be on the leadframe 44 and / or on the first protective compound 72 suitable alignment elements 86 in the form of mechanical characteristics, such as recesses, webs, edges are formed. In this way, an exact alignment of the pre-molded part in the tool when wrapping with the second protective compound 84 and thus to ensure the above-mentioned low tolerance. In this case, the pre-molded part in the tool when wrapping with the second protective compound 84 be positioned floating with special support pins. Alternatively, the support pins can also be formed retractable. That is, after an initial wrapping of the preform with the second protective mass 84 (After a hardening of these) the support pins are withdrawn, possibly not from the second protection mass 84 to close recorded positions.

Beim Einhüllen des Vorspritzlings mit der zweiten Schutzmasse 84 dringt diese auch in den Bereich der Klemmstelle 74 ein, an dem der Leadframe 44 beim Einhüllen mit der ersten Schutzmasse 72 gehalten wurde. Auf diese Weise entsteht ein Formschluss zwischen den beiden Schutzmassen 72, 84, so dass die Klemmstelle 74 wie ein Formschlusselement wirkt. Ankerlöcher 70 im Leadframe 44 können den Halt der zweiten Schutzmasse 72 am Vorspritzling weiter verbessern.When wrapping the preform with the second protective compound 84 penetrates these also in the area of the terminal point 74 one at which the leadframe 44 when wrapping with the first protective compound 72 was held. In this way, a positive connection between the two protective compounds 72 . 84 so that the nip 74 how a form-fitting element acts. anchor holes 70 in the lead frame 44 can stop the second protective compound 72 continue to improve on the pre-molded part.

In besonders günstiger Weise wird erst in diesem Arbeitsschritt, beim Einhüllen in die zweite Schutzmasse 84 ein Anschlusselement 86 mit der zweiten Schutzmasse 84 geformt, mit dem der Lesekopf 28 am Chassis 4 des Fahrzeuges 2 als Halter befestigt werden kann. Das Anschlusselement 86 umfasst dabei einen Halteflansch 88, der an das Chassis 4 angelegt werden kann und eine Befestigungsbohrung 90, über die der Lesekopf 28 beispielsweise mittels einer Schraube am Chassis festgeschraubt werden kann. Um die mechanische Festigkeit dieser Verbindung zu erhöhen, kann in die Befestigungsbohrung eine Hülse 92 eingesetzt sein.In a particularly favorable manner, only in this step, when wrapping in the second protective compound 84 a connection element 86 with the second protective compound 84 shaped with which the reading head 28 on the chassis 4 of the vehicle 2 can be attached as a holder. The connection element 86 includes a retaining flange 88 that is attached to the chassis 4 can be created and a mounting hole 90 about which the reading head 28 can be screwed for example by means of a screw on the chassis. In order to increase the mechanical strength of this connection, a sleeve can be inserted into the mounting hole 92 be used.

Als Material für die zweite Schutzmasse 84 kann beispielsweise ein elastisches Thermoplast gewählt werden.As material for the second protective compound 84 For example, an elastic thermoplastic can be selected.

Zur Verbesserung der Haftung der Entkopplungsmasse 68, der ersten Schutzmasse 72 und der zweiten Schutzmasse 84 zueinander und am Leadframe 44 kann unmittelbar vor dem jeweiligen Einhüllungsvorgang die Einheit einer Oberflächenreinigung und -aktivierung unterzogen werden. Hierzu können, aber nicht ausschließlich, OpenAir- oder Vakuum-Plasmen zum Einsatz kommen. Besonders vorteilhaft ist eine Wasserstoff-Plasma-Vorreinigung, gefolgt von einer Stickstoff-Argon-Plasma-Aktivierung.To improve the adhesion of the decoupling compound 68 , the first protective compound 72 and the second protection mass 84 to each other and to the leadframe 44 The unit may be subjected to surface cleaning and activation just prior to the particular wrapping operation. For this, but not exclusively, OpenAir or vacuum plasmas can be used. Particularly advantageous is a hydrogen plasma pre-purification, followed by a nitrogen-argon-plasma activation.

Da die Leseköpfe 28 nach dem Einhüllen in der ersten Schutzmasse 72 noch partiell am Halterahmen 46 über die Kontaktanschlüsse 52 gehalten werden, können diese in besonders effizienter Weise vor dem Einhüllen mit der zweiten Schutzmasse 84 gemeinsam programmiert und gegebenenfalls abgeglichen werden. Alternativ wäre dies selbstverständlich auch nach dem Vereinzeln möglich.Because the reading heads 28 after wrapping in the first protective compound 72 still partially on the support frame 46 via the contact connections 52 These can be kept in a particularly efficient manner before wrapping with the second protective compound 84 programmed together and adjusted if necessary. Alternatively, this would of course be possible even after separation.

Um die mechanische Festigkeit des Lesekopfes 28 zu verbessern kann der Leadframe 44 beispielsweise einen abgewinkelten Bereich 94 umfassen, der den Leadframe 44 versteift. Dieser abgewinkelte Bereich 94 kann durch Umbiegen eines Teils des Leadframes in eine L-Kontur oder eine U-Kontur im Schnitt erreicht werden.To the mechanical strength of the reading head 28 can improve the leadframe 44 for example, an angled area 94 include the leadframe 44 stiffened. This angled area 94 can be achieved by bending part of the leadframe into an L-contour or a U-shape in section.

Um die Dichtigkeit zwischen den beiden Schutzmassen 72, 84 zu erhöhen, kann wenigstens ein Dichtungselement beispielsweise in Form eines Dichtungsrings 96 angeordnet werden, der einen Spalt 98 zwischen den beiden Schutzmassen 72, 84 abdichtet. Dieser Dichtungsring 96 dämpft darüber hinaus in besonders günstiger Weise auch noch Schwingungen.To the tightness between the two protective compounds 72 . 84 can increase, at least one sealing element, for example in the form of a sealing ring 96 be arranged, which has a gap 98 between the two protective measures 72 . 84 seals. This sealing ring 96 damps In addition, in a particularly favorable manner, even vibrations.

Ein im Rahmen des zuvor beschriebenen Verfahrens hergestellter Sensor lässt sich unabhängig von seinen sensorspezifischen Unterschieden wie Messprinzip, Sensier-Richtung, Beschaltung in beliebiger Weise durch die Gestaltung des Leadframes und unterschiedliche Bestückungen herstellen. Als elektronische Bauelemente können Standard-ICs mit dem Leadframe 44 auch nach Einhüllen mit der mechanischen Entkopplungsmasse 68 verbunden werden. So können beispielsweise serienerprobte ICs weiterverwendet werden. A sensor produced in the context of the method described above can be produced independently of its sensor-specific differences, such as measuring principle, sensing direction, wiring, in any desired manner through the design of the leadframe and different components. As electronic components can standard ICs with the leadframe 44 even after wrapping with the mechanical decoupling compound 68 get connected. For example, series-proven ICs can continue to be used.

Als weitere elektronische Komponenten 66 kann beispielsweise eine Schutzbeschaltung verbaut werden. Sie kann, wie in 4 und 5 zu sehen, in der Komponenten-Subeinheit verbaut sein. Der finale Vorspritzling lässt sich in seinen Aussenabmessungen identisch fertigen, so dass eine zentral Herstellung des Vorspritzlungs möglich ist, der dann weltweit an die diversen Werke zum kundenspezifischen Einhüllen mit der zweiten Schutzmasse 84 verteilt werden kann.As more electronic components 66 For example, a protective circuit can be installed. She can, as in 4 and 5 to be seen in the component subunit. The final preform can be finished identically in its outer dimensions, so that a central production of the pre-press is possible, which then worldwide to the various works for custom wrapping with the second protective compound 84 can be distributed.

Das vorgeschlagene Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass die gesamte Prozesskette zur Herstellung eines Sensors geringe Toleranzen aufweist und dass eine hohe Dichtigkeit zwischen Leadframe 44 und den Schutzmassen 72, 84 gegeben ist (die wesentliche Abdichtung erfolgt durch die erste Schutzmasse 72). Zudem kann der thermische Ausdehnungskoeffizient hinsichtlich der Entkopplungs- und Schutzmasse 68, 72 zum Material des Leadframes 44 so dimensioniert werden, dass nur geringfügige Längenausdehnungs-Unterschiede bei Temperaturwechsel auftreten. Eine signifikant längere Lebensdauer ist dadurch zu erwarten.The proposed method is characterized by the fact that the entire process chain for the production of a sensor has low tolerances and that a high tightness between leadframe 44 and the protective masses 72 . 84 is given (the essential seal is made by the first protective compound 72 ). In addition, the thermal expansion coefficient with respect to the decoupling and protective mass 68 . 72 to the material of the leadframe 44 be dimensioned so that only slight length expansion differences occur during temperature changes. A significantly longer service life is to be expected.

Investitionsseitig besteht der Vorteil dieses Konzepts darin, dass kein zusätzliches Handling erforderlich ist. Einzig ein weiteres Werkzeug zum Einhüllen in die zweite Schutzmasse 84 könnte notwendig werden. In einem Werkzeug zum Einhüllen mit der zweiten Schutzmasse 84 könnte eine Ausrüstung mit rückziehbaren Fixierpins erforderlich sein. On the investment side, the advantage of this concept is that no additional handling is required. Only another tool for wrapping in the second protective compound 84 could be necessary. In a tool for wrapping with the second protective compound 84 Equipment with retractable fixing pins may be required.

Wird der Sensor im Carrier Design ausgeführt, ist ein zusätzlicher Leadframe, eine Carrier-Moldanlage und eine IC-in-Carrier-Montage-Station erforderlich. If the sensor is designed in Carrier Design, an additional leadframe, a carrier molding machine, and an IC-in-Carrier mounting station are required.

Durch die Herstellung eines bezüglich der Aussenkontur identischen Vorspritzlings (ohne Einsatz eines Carriers) sind Kosteneinsparungen bei der Zeichnungssatzerstellung, der Qualifikation, der Mold-Flow-Simulation, der Prozessoptimierung, der Logistik, der Tool-Herstellung und in der BOM zu erwarten. By producing a pre-molded part identical to the outer contour (without the use of a carrier), cost savings can be expected in drawing set production, qualification, mold flow simulation, process optimization, logistics, tool manufacturing and BOM.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • WO 2010/037810 A1 [0002] WO 2010/037810 A1 [0002]
  • DE 102011080789 A1 [0027] DE 102011080789 A1 [0027]
  • DE 10146949 A1 [0038] DE 10146949 A1 [0038]

Claims (10)

Verfahren zum Herstellen eines Sensors (10, 28) mit einer auf einer Bestückinsel (48) eines Schaltungsträgers (44) getragenen Sensorschaltung (35, 40) zur Ausgabe eines von einem physikalischen Geberfeld (33) abhängigen Sensorsignals (42) und mit einer Schnittstelle (76) zum Senden des Sensorsignals (42) an eine übergeordnete Signalverarbeitungseinrichtung (18), umfassend: – Einhüllen eines die Bestückinsel (48) und die Sensorschaltung (35, 40) enthaltenen Teils des Schaltungsträgers (44) in einer ersten Schutzmasse (72), in der ein Formschlusselement (74) ausgebildet wird, – Einhüllen wenigstens eines das Formschlusselement (74) enthaltenden Teils der ersten Schutzmasse (72) und der Schnittstelle (76) in einer zweiten Schutzmasse (84).Method for producing a sensor ( 10 . 28 ) with one on a Bestückinsel ( 48 ) of a circuit carrier ( 44 ) carried sensor circuit ( 35 . 40 ) for outputting one of a physical encoder field ( 33 ) dependent sensor signal ( 42 ) and with an interface ( 76 ) for sending the sensor signal ( 42 ) to a higher-level signal processing device ( 18 ), comprising: enveloping a placement island ( 48 ) and the sensor circuit ( 35 . 40 ) contained part of the circuit carrier ( 44 ) in a first protective composition ( 72 ), in which a form-locking element ( 74 ), wrapping at least one of the interlocking elements ( 74 ) containing part of the first protective mass ( 72 ) and the interface ( 76 ) in a second protective composition ( 84 ). Verfahren nach Anspruch 1, umfassend: – Ausbilden eines Teils der zweiten Schutzmasse (84) als Anschlusselement (86), das geeignet ist mit einem Halter (6) zum Halten des Sensors (10, 28) mechanisch verbunden zu werden.Method according to claim 1, comprising: forming a part of the second protective composition ( 84 ) as a connection element ( 86 ), which is suitable with a holder ( 6 ) for holding the sensor ( 10 . 28 ) to be mechanically connected. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Schaltungsträger (44) während des Einhüllens in der ersten Schutzmasse (72) an einer Stelle gehalten wird, an der das Formschlusselement (74) ausgebildet wird.Method according to claim 1 or 2, wherein the circuit carrier ( 44 ) during wrapping in the first protective composition ( 72 ) is held at a position at which the positive-locking element ( 74 ) is formed. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, umfassend: – Einhüllen der Bestückinsel (48) und der Sensorschaltung (35, 40) in einer mechanischen Entkopplungsmasse (68), bevor die auf der Bestückinsel (48) getragene Sensorschaltung (35, 40) in der ersten Schutzmasse (72) eingehüllt wird.Method according to one of the preceding claims, comprising: - wrapping the placement island ( 48 ) and the sensor circuit ( 35 . 40 ) in a mechanical decoupling mass ( 68 ), before the on the application island ( 48 ) worn sensor circuit ( 35 . 40 ) in the first protective compound ( 72 ) is wrapped. Verfahren nach Anspruch 4, wobei die Bestückinsel (48) beim Einhüllen in der mechanischen Entkopplungsmasse (68) über einen Steg (50) an einem Stützelement (46) gehalten wird und der Steg (50) vor dem Einhüllen der Bestückinsel (48) und der Sensorschaltung (35, 40) in der ersten Schutzmasse (72) wenigstens teilweise entfernt wird.The method of claim 4, wherein the placement island ( 48 ) when enveloping in the mechanical decoupling mass ( 68 ) over a bridge ( 50 ) on a support element ( 46 ) and the bridge ( 50 ) before wrapping the placement island ( 48 ) and the sensor circuit ( 35 . 40 ) in the first protective compound ( 72 ) is at least partially removed. Verfahren nach Anspruch 5, wobei der Schaltungsträger (44) an einer von der Bestückinsel (48) verschiedenen Stelle (76) während des Einhüllens der Bestückinsel (48) und der Sensorschaltung (35, 40) in der ersten Schutzmasse (72) mit dem Stützelement (46) verbunden bleibt.Method according to claim 5, wherein the circuit carrier ( 44 ) on one of the assembly island ( 48 ) different place ( 76 ) during wrapping of the application island ( 48 ) and the sensor circuit ( 35 . 40 ) in the first protective compound ( 72 ) with the support element ( 46 ) remains connected. Verfahren nach Anspruch 6, wobei die von der Bestückinsel (48) verschiedene Stelle die Schnittstelle (76) ist.The method of claim 6, wherein the of the Bestückinsel ( 48 ) different place the interface ( 76 ). Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, umfassend: – Ausbilden eines Ausrichtungselementes (86) an der ersten Schutzmasse (72) und/oder am Schaltungsträger (44), an der der Sensor (10, 28) zum Einhüllen mit der zweiten Schutzmasse (84) in einer vorbestimmten Richtung ausgerichtet werden kann.Method according to one of the preceding claims, comprising: - forming an alignment element ( 86 ) on the first protective compound ( 72 ) and / or on the circuit carrier ( 44 ) at which the sensor ( 10 . 28 ) for wrapping with the second protective compound ( 84 ) can be aligned in a predetermined direction. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, umfassend: – Anordnen eines Dichtungselementes (96) zwischen der ersten Schutzmasse (72) und der zweiten Schutzmasse (84).Method according to one of the preceding claims, comprising: arranging a sealing element ( 96 ) between the first protection mass ( 72 ) and the second protective compound ( 84 ). Sensor (10, 28), der durch ein Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche hergestellt ist.Sensor ( 10 . 28 ) produced by a method according to any one of the preceding claims.
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